RU2020108612A - Способ текущей цифровой выверки прицелов с компенсацией положения прицельной марки на величину изгиба канала ствола - Google Patents

Claims (53)

1. Способ текущей цифровой выверки прицелов с компенсацией положения прицельной марки на величину изгиба канала ствола заключающийся в согласовании нулевых линий прицеливания с вооружением путем вычисления на основании цифровой обработки изображений с прицелов положений их центральных прицельных марок (ЦПМ), соответствующих наведению на удаленные точки, расположенные на действующей оси канала ствола (ДОКС) вооружения на установленных для каждого выверяемого прицела дальностях и
2. отличающийся тем, что выверку всех прицелов образца БТВ проводят в автоматическом режиме по крайней мере по трем маркерам на жестко закрепленной в дульной части вооружения на его наружной стенке площадке, при чем взаимное расположением маркеров должно точно и однозначно характеризовать положение и ориентацию в пространстве системы координат (СК) O_SX_SY_SZ_S этой площадки,
3. при этом оптические оси j-ых выверяемых прицелов и ДОКС вооружения приводят в горизонтальное положение;
4. в поля зрения прицелов вводят преломляющие призмы, обеспечивающие видимость площадки с маркерами;
5. с камер каждого из j-ых прицелов принимают i-ые цифровые изображения;
6. принимают данные, включающие:
7. величины горизонтального N_j и вертикального M_j разрешений цифровых изображений камер для j-ых прицелов;
8. коэффициенты c₀,c₁,c₂,…c_q, d₀,d₁,d₂,…d_q и

   

   для функций прямого

   

   

   и обратного

   

   

   преобразований, где

   

   - приведенные пиксельные координаты изображения объекта на изображении камеры j-го прицела;
9. расширенные векторы

   

   пиксельных координат действующих на момент начала проведения выверки положений ЦПМ на изображениях камер каждого из выверяемых j-ых прицелов;
10. величину L, равную кратчайшим расстояниям между первым и вторым, вторым и третьим маркерами на площадке вооружения;
11. расширенные векторы

    

    со значениями дальностей

    

    до точки выверки для каждого j-го прицела;
12. матрицы

    

    перехода от системы координат (СК)

    

    камер j-ых прицелов к положениям этих же СК после введения в поля их зрения преломляющих призм в соответствии с выражением
13. 
14. где

    
15. 

    - углы в горизонтальной, вертикальной и поперечной плоскостях, на которые изменится положение СК

    

    камеры j-го прицела при введении в ее поле зрения преломляющей призмы;
16. 

    - координаты заданные в СК

    

    камеры j-го прицела в которые переместится начало ее начало при введении в поле зрения j-го прицела преломляющей призмы;
17. при чем под СК

    

    камеры j-го прицела понимают СК с началом в точке

    

    расположенной в оптическом центре объектива камеры, осью

    

    направленной по оптической оси объектива, осью

    

    - горизонтально влево вдоль строк изображения, осью

    

    - вертикально вверх вдоль столбцов изображения;
18. матрицу

    

    перехода от СК O_SX_SY_SZ_S площадки к СК O_GX_GY_GZ_G вооружения, согласно выражения
19. 
20. где

    
21. 
22. 

    - углы, соответственно, в горизонтальной, вертикальной и поперечной плоскостях взаимной ориентации осей СК O_GX_GY_GZ_G относительно осей СК O_SX_SY_SZ_S;
23. 

    - трехмерные координаты положения начала СК O_GX_GY_GZ_G вооружения в СК O_SX_SY_SZ_S площадки,
24. при этом под СК O_GX_GY_GZ_G вооружения понимают прямоугольную СК с центром O_G, расположенным в центре плоскости дульного среза вооружения, осью O_GZ_G направленной строго по ДОКС, осью O_GY_G направленной вверх (по вертикальной риске на срезе вооружения), ось O_GX_G - влево (по горизонтальной риске на срезе вооружения),
25. для каждого j-го выверяемого прицела запускают цикл выверки, включающий выполнение для принятых i-ых кадров, где

    

    , последовательности следующих операций:
26. формирование прямоугольной области распознавания изображений маркеров на цифровых изображениях камер j-ых прицелов;
27. вычисление пиксельных координат

    

    и

    

    геометрических центров изображений по крайней мере трех маркеров;
28. вычисление в соответствии с выражением
29. 
30. векторов

    

    и

    

    с трехмерными метрическими координатами центров изображений маркеров в СК

    

    камер j-ых прицелов;
31. решение любым из известных способов системы уравнений
32. 
33. где

    

    - соответственно, первый, второй и третий столбцы векторов

    

    и

    

    , относительно неизвестных координат

    

    центра изображения первого маркера,

    

    - второго маркера,

    

    - третьего маркера, выраженных в СК

    

    камер j-ых прицелов;
34. запись матриц

    
35. 
36. вычисление действующих значений углов

    

    и

    

    взаимной ориентации осей СК O_SX_SY_SZ_S относительно осей СК

    

    камер j-ых прицелов согласно выражений
37. 
38. где
39. 
40. вычисление матрицы

    

    положений СК

    

    камер j-ых прицелов относительно СК O_SX_SY_SZ_S площадки с маркерами
41. 
42. где

    
43. вычисление векторов

    

    координат точек выверки в СК

    

    камер j-ых прицелов
44. 
45. вычисление векторов

    

    трехмерных координат расчетных положений ЦПМ в СК

    

    камер j-ых прицелов
46. 
47. вычисление векторов

    

    пиксельных координат расчетных положений ЦПМ на изображениях камер j-ых прицелов, в соответствии с выражением
48. 
49. по достижению количества обработанных кадров установленного числа

    

    , останавливают цикл выверки, а принятые значения

    

    усредняют
50. 
51. сравнивают значения вектора

    

    расчетного с вектором

    

    действующего положения ЦПМ, если они равны, то ЦПМ оставляют без изменений, если значения векторов

    

    и

    

    отличаются, то значениям векторов

    

    присваивают соответствующие значения векторов

    

    ;
52. перемещают ЦПМ j-ых выверяемых прицелов на рассчитанные положения согласно значений векторов

    

    , при чем, если ЦПМ формируются электронным способом, то ЦПМ перемещают также электронным способом, если ЦПМ формируется на изображении прицела в его оптикой части, и изменение положения ЦПМ в поле зрения прицела связано с механическим перемещением одного из оптических элементов, то перемещение ЦПМ должно быть осуществлено механическим способом, например, через сервоприводы, путем воздействия на данный оптический элемент прицела;
53. переводят преломляющие призмы, оптические оси прицелов и вооружение в исходные положения, на чем текущую выверку считают завершенной.