RU198702U1 - Датчик изгиба ствола - Google Patents
Датчик изгиба ствола Download PDFInfo
- Publication number
- RU198702U1 RU198702U1 RU2019141915U RU2019141915U RU198702U1 RU 198702 U1 RU198702 U1 RU 198702U1 RU 2019141915 U RU2019141915 U RU 2019141915U RU 2019141915 U RU2019141915 U RU 2019141915U RU 198702 U1 RU198702 U1 RU 198702U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- barrel
- measuring
- bending angle
- sensor
- emitters
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
- F41G3/00—Aiming or laying means
- F41G3/32—Devices for testing or checking
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Заявляемая полезная модель относится к контрольно-измерительной технике, в частности к устройствам измерения деформаций длинномерных конструкций, например артиллерийских стволов.Предлагается эффективный, надежный, простой по конструкции и удобный в эксплуатации датчик измерения угла изгиба ствола, включающий оптически сопряженные мишени, размещенные в едином блоке на конце ствола, приемный объектив, приемник излучения, блок обработки изображения, излучатели и спектральный фильтр.Использование в качестве источника информации об изменении угла изгиба ствола металлических мишеней, объединенных в едином блоке, позволило избавиться от недостатков, связанных с размещением на дульном срезе ствола сложных, чувствительных к ударным нагрузкам, требующих точной юстировки и регулярной очистки оптических или электронных устройств.Применение ПЗС матрицы в приемнике излучения позволило увеличить быстродействие датчика, обеспечить высокую точность измерений, снизить стоимость и упростить калибровку датчика.Введение в состав устройства инфракрасных излучателей и спектрального фильтра обеспечивает его надежное функционирование в любых погодных условиях и в любое время суток.Увеличение быстродействия датчика позволяет использовать предлагаемую полезную модель в перспективных системах управления огнем для учета угла изгиба ствола, возникающего при динамических колебаниях ствола.
Description
Заявляемое техническое решение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к устройствам измерения деформаций длинномерных конструкций, например артиллерийских стволов различных длин и калибров.
Изгиб ствола возникает от нагрева при стрельбе, солнечном облучении или неравномерном охлаждении за счет влияния ветра и осадков, а так же динамических колебаниях ствола во время стрельбы и при движении боевых машин. При изгибе ствола снаряд отклоняется от точки прицеливания. Решающее значение на величину промаха оказывает угол отклонения дульного среза ствола в вертикальной и горизонтальной плоскости относительно оси люльки орудия, называемый дульным углом. Для повышения точности стрельбы необходимо определять величину угла изгиба ствола в реальном времени.
Известно устройство для измерения изгиба артиллерийского ствола [1] автоколлимационного типа содержащее точечный источник света и позиционно чувствительный детектор положения расположенные в фокальной плоскости телескопа и зеркало, закрепленное на дульном срезе ствола. При изгибе ствола зеркало поворачивается, происходит смещение отраженного светового пучка относительно детектора положения. По величине этого смещения судят о величине изгиба ствола. Наличие сферического зеркала телескопа позволяет измерять именно угол изгиба ствола. Быстродействующий детектор положения обеспечивает измерение изгиба при динамических колебаниях с частотой до 1000 Гц.
Недостаток устройства в том, что зеркало установлено на конце ствола, во время выстрела испытывает значительные ударные нагрузки, влияющие на стабильность его углового положения. Поверхность зеркала быстро загрязняется продуктами сгорания и пылью и требует постоянного ухода. Кроме того, конструкция автоколлиматора содержит значительное количество сложных по конструкции и дорогостоящих оптических элементов.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является устройство, реализующее способ измерения изгиба артиллерийского ствола [2]. Работа устройства основана на измерении линейного отклонения светового луча сформированного измерительным блоком, закрепленным на люльке, после отражения от стеклянной призмы, закрепленной на конце ствола. В качестве приемника излучения используется позиционно чувствительный элемент (плоский фотодиод).
Недостаток устройства в том, что устройство измеряет угловое перемещение конца ствола, которое не совпадает с углом изгиба ствола в дульной части, так как ствол изгибается по сложному закону. Кроме того, необходимость приема слабого отраженного сигнала излучателя позиционно чувствительным элементом требует длинных экспозиций фотоприемника. Устройство обеспечивает измерение с частотой не более 0,5 Гц, что не позволяет использовать его при измерении изгиба вызванного динамическими колебаниями. В устройстве не удалось избавиться от негативного влияния размещения чувствительного к загрязнениям оптического отражателя в зоне воздействия продуктов сгорания и пыли. Использование позиционно чувствительного элемента требует сложной индивидуальной калибровки каждого устройства.
Заявляемая полезная модель предлагает простой по конструкции, нетребовательный в эксплуатации датчик измерения угла изгиба ствола (дульного угла) при изменении температуры ствола и динамических колебаниях орудия.
Указанная задача решается с помощью технического результата от использования заявляемой полезной модели, заключающегося в непрерывном измерении угла поворота дульного среза ствола относительно оси люльки орудия в вертикальной и горизонтальной плоскости при изменении температуры и динамических колебаниях ствола.
Указанный технический результат в предлагаемой конструкции датчика изгиба ствола, включающей две оптически сопряженные мишени, размещенные в едином блоке на конце ствола, приемный объектив, приемник излучения, блок обработки изображения, излучатели и спектральный фильтр достигается тем, что:
- во-первых, используется метод определения величины и направления угла изгиба ствола по изменению взаимного положения мишеней установленных на конце ствола на фиксированном расстоянии друг от друга;
- во-вторых, для получения изображений мишеней используется быстродействующая ПЗС матрица, обеспечивающая измерение угла с частотой до 100 Гц с высокой точностью;
- в-третьих, датчик не содержит сложных оптических элементов, имеет простую, легкую и компактную конструкцию;
- в-четвертых, мишени, выполненные в едином металлическом блоке (Фиг. 2), обеспечивают надежное крепление к стволу, устойчивость к механическим воздействиям и загрязнениям.
- в-пятых, для снижения влияния световых помех при выстреле, спектральный диапазон датчика смещен в инфракрасную область.
Заявляемая полезная модель пояснена схемой (Фиг. 1), на которой изображена функциональная схема устройства. Предлагаемый датчик изгиба ствола состоит из:
1. Измерительного блока 9, включающего: блок обработки изображения 1, приемник излучения 2, объектив 3, спектральный фильтр 4 и излучатели 5.
2. Блока мишеней 8, включающего: первую мишень 6 и вторую мишень 7;
Заявляемая полезная модель работает следующим образом. Изображение мишеней 6 и 7, установленных в едином блоке 8 на фиксированном расстоянии друг от друга, проецируется объективом 3 в плоскости ПЗС матрицы, которое передается в блок обработки изображения 1. Блок обработки изображения находит контур мишеней, определяет центры полученных контуров и их взаимное расположение, сравнивает начальное (полученное на холодном стволе в нормальных условиях) и текущее взаимное расположение центров контуров мишеней и определяет величину угла изгиба ствола в горизонтальной и вертикальной плоскости.
Величина угла определяется физическими характеристиками ПЗС матрицы и объектива, а так же расстояниями между входным зрачком объектива и мишенями.
Для уменьшения помех от солнечного излучения, вспышки выстрела и пыледымовых помех рабочий оптический диапазон датчика смещен в длинноволновую часть инфракрасного диапазона. С этой целью в состав измерительного блока введены спектральный фильтр 4 и инфракрасные излучатели 5. Наличие подсветки блока мишеней позволяет нормировать их освещенность в различных погодных условиях и в разное время суток.
Датчик готов к работе сразу после включения питания и непрерывно передает результаты измерений изгиба ствола с заданной частотой.
Использование предлагаемой полезной модели имеет следующие преимущества:
- высокая частота и точность измерения углов позволяет использовать датчик в перспективных системах управления огнем для учета угла изгиба ствола, определения зоны разрешения выстрела, а также в системах стабилизации и наведения для учета динамических колебаний ствола;
- не требует размещения на дульном срезе ствола сложных, требующих юстировки и регулярной очистки оптических или электронных устройств;
- не требует калибровки в процессе эксплуатации;
- простая, малогабаритная и легкая конструкция, обладающая низкой стоимостью в производстве и простотой обслуживания в эксплуатации.
Claims (3)
1. Датчик изгиба ствола, включающий блок мишеней, размещенный на конце ствола, и измерительный блок, установленный на люльке орудия, отличающийся тем, что блок мишеней содержит как минимум две оптически сопряженные мишени, установленные на фиксированном расстоянии друг от друга, а измерительный блок содержит объектив, приемник излучения, блок обработки изображения, излучатели и спектральный фильтр.
2. Датчик изгиба ствола по п. 1, отличающийся тем, что в приемнике излучения использована быстродействующая ПЗС матрица высокого разрешения.
3. Датчик изгиба ствола по п. 1, отличающийся тем, что в измерительном блоке в качестве излучателей использованы инфракрасные источники излучения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019141915U RU198702U1 (ru) | 2019-12-13 | 2019-12-13 | Датчик изгиба ствола |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019141915U RU198702U1 (ru) | 2019-12-13 | 2019-12-13 | Датчик изгиба ствола |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU198702U1 true RU198702U1 (ru) | 2020-07-23 |
Family
ID=71741008
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019141915U RU198702U1 (ru) | 2019-12-13 | 2019-12-13 | Датчик изгиба ствола |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU198702U1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4142799A (en) * | 1976-03-16 | 1979-03-06 | The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Correction of gun sighting errors |
EP0092324A2 (en) * | 1982-04-17 | 1983-10-26 | The Marconi Company Limited | Gun with means for verifying the boreline direction |
RU2224980C2 (ru) * | 2000-11-10 | 2004-02-27 | Казенное предприятие "Центральное конструкторское бюро "Арсенал" | Способ измерения изгиба артиллерийского ствола |
RU2280225C2 (ru) * | 2004-09-15 | 2006-07-20 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Устройство контроля направления оси канала ствола орудия |
RU2461797C1 (ru) * | 2010-07-15 | 2012-09-20 | Открытое Акционерное Общество "Пеленг" | Устройство для измерения изгиба артиллерийского ствола |
-
2019
- 2019-12-13 RU RU2019141915U patent/RU198702U1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4142799A (en) * | 1976-03-16 | 1979-03-06 | The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Correction of gun sighting errors |
EP0092324A2 (en) * | 1982-04-17 | 1983-10-26 | The Marconi Company Limited | Gun with means for verifying the boreline direction |
RU2224980C2 (ru) * | 2000-11-10 | 2004-02-27 | Казенное предприятие "Центральное конструкторское бюро "Арсенал" | Способ измерения изгиба артиллерийского ствола |
RU2280225C2 (ru) * | 2004-09-15 | 2006-07-20 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Устройство контроля направления оси канала ствола орудия |
RU2461797C1 (ru) * | 2010-07-15 | 2012-09-20 | Открытое Акционерное Общество "Пеленг" | Устройство для измерения изгиба артиллерийского ствола |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4142799A (en) | Correction of gun sighting errors | |
US9127911B2 (en) | Electro-optic system for crosswind measurement | |
US9157701B2 (en) | Electro-optic system for crosswind measurement | |
US4168429A (en) | Infrared borescope device and method of boresight alignment of a weapon | |
CN109154486B (zh) | 炮膛瞄准装置和方法 | |
CN109186944A (zh) | 机载多光轴光学载荷光轴一致性标校方法 | |
RU198702U1 (ru) | Датчик изгиба ствола | |
RU2535584C1 (ru) | Устройство для контроля положения линии визирования прицелов на стрелковом оружии | |
EP0034441A1 (en) | Optical means for monitoring the boreline direction of a gun | |
RU2535583C1 (ru) | Устройство для контроля положения линии визирования прицелов на стрелковом оружии | |
CN2298500Y (zh) | 多功能枪用瞄准镜 | |
RU135108U1 (ru) | Устройство для контроля положения линии визирования прицелов на стрелковом оружии | |
RU2536570C1 (ru) | Устройство для контроля положения линии визирования прицелов на стрелковом оружии | |
RU2536186C1 (ru) | Прицел-дальномер для стрелкового оружия и гранатометов | |
RU135107U1 (ru) | Устройство для контроля положения линии визирования прицелов на стрелковом оружии | |
RU2224980C2 (ru) | Способ измерения изгиба артиллерийского ствола | |
RU161643U1 (ru) | Автоколлимационная центрировочная труба | |
RU135106U1 (ru) | Устройство для контроля положения линии визирования прицелов на стрелковом оружии | |
CN213021225U (zh) | 一种光学瞄具检测仪器 | |
Carbonneau et al. | An optical gun muzzle sensor to improve firing accuracy | |
RU210937U1 (ru) | Блок оптико-электронный | |
Zhang et al. | Design and Implementation of Optical Axis Parallelism Detection System for Laser Ranging Direct-sight Mirror | |
RU105748U1 (ru) | Лазерный дальномер (варианты) | |
RU43361U1 (ru) | Устройство для проверки положения визирной оси объектива при его перефокусировании | |
SU139085A1 (ru) | Проекционно-визуальный дальномер дл измерени рассто ний до недоступных точек в горных выработках |