RU2241945C1 - Фотоэлектронная система - Google Patents
Фотоэлектронная системаInfo
- Publication number
- RU2241945C1 RU2241945C1 RU2003118132/02A RU2003118132A RU2241945C1 RU 2241945 C1 RU2241945 C1 RU 2241945C1 RU 2003118132/02 A RU2003118132/02 A RU 2003118132/02A RU 2003118132 A RU2003118132 A RU 2003118132A RU 2241945 C1 RU2241945 C1 RU 2241945C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- photoelectronic
- photodetector
- photodetectors
- casing
- controller
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при определении начальной скорости вылета снаряда при проведении испытаний стрельбой, а также измерении скорости снаряда в месте пролета снаряда над системой. Технический результат - повышение точности, надежности и повторяемости результатов измерений начальной скорости снаряда. Фотоэлектронная система содержит фотоэлектронный блок с фотоприемником, заключенным в корпус, вычислитель, блок питания и управления. Она снабжена вторым фотоприемником, заключенным в корпус и соединенным с вычислителем, датчиком вспышки, контроллером и коленом, снабженным конусообразными опорами. Причем датчик вспышки соединен через контроллер с вычислителем; блок питания соединен с датчиком вспышки и контроллером. Оба фотоприемника соединены через аналого-цифровой преобразователь с электронно-вычислительной машиной и расположены в верхней части корпуса на одной осевой линии на заданном расстоянии друг от друга. Корпус выполнен в виде сварного параллелепипеда, снабженного двумя конусообразными опорами на торцах; конусообразные опоры выполнены с возможностью регулирования по высоте; содержит на торцах корпуса по одной осевой линии две штанги для выставления системы по линии оси ствола. Колено снабжено цилиндрическим шарниром, позволяющим поворачивать колено перпендикулярно корпусу и фиксировать его в этом положении; один из фотоприемников закреплен на подвижной рамке, выполненной с возможностью поворота этого фотоприемника относительно другого на угол, определяемый уровнем. Каждая рамка снабжена прямоугольной площадкой для установки уровня, используемого для юстировки диаграммы направленности обоих фотоприемников. Каждый из фотоприемников выполнен в герметичном корпусе с входным окном; входное окно фотоприемника выполнено под углом 45° к горизонту и закрыто стеклом, просветленным с двух сторон в широком диапазоне. Каждый из фотоприемников состоит из фотодиода с высокой чувствительностью, накрытого диафрагмой с прямоугольной щелью, над которой расположен ослабитель со шторкой для перекрытия щели диафрагмы, выпуклая линза и защитное стекло. 9 з.п. ф-лы, 7 ил.
Description
Фотоэлектронная система предназначена для регистрации сопровождающих артиллерийский выстрел процессов, в частности определения начальной скорости или скорости снаряда в любом месте траектории его полета над системой.
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при определении начальной скорости вылета снаряда при проведении испытаний стрельбой, а также измерении скорости снаряда в месте пролета снаряда над системой.
В качестве прототипа взято устройство для определения дульной скорости снаряда [1].
Недостатками прототипа являются большая погрешность определения скорости снаряда (более 4%) из-за некалиброванной измерительной базы (длина снаряда), невозможность измерения скорости в любой точке траектории полета снаряда над фотоэлектронной системой, так как устройство [1] определяет только дульную скорость (т.е. скорость снаряда в стволе), имеет большой разброс повторяемости результатов измерений начальной скорости снаряда из-за вибрации ствола и выброса газов и пламени при выстреле. Крепление устройства [1] на стволе нарушает динамику поведения составных частей орудия из-за изменения массы ствола и делает невозможным пристрелку орудия.
Заявляемое изобретение позволяет решить следующие задачи: определять скорость снаряда с погрешностью измерения не более 0,15 %, обеспечить измерение скорости снаряда в любой точке полета снаряда над фотоэлектронной системой, обеспечить повышение точности, надежности и повторяемости результатов измерений начальной скорости полета снаряда, делать пристрелку орудия.
Это достигается тем, что фотоэлектронная система, содержащая фотоэлектронный блок с фотоприемником, заключенным в корпус; вычислитель; блок питания; причем фотоприемник соединен с вычислителем, снабжена вторым фотоприемником, заключенным в корпус; причем оба фотоприемника соединены через аналого-цифровой преобразователь с вычислителем, датчиком вспышки, контроллером и коленом, снабженным конусообразной опорой; причем датчик вспышки соединен с вычислителем через контроллер; оба фотоприемника расположены в верхней части корпуса на одной осевой линии на заданном расстоянии друг от друга; корпус выполнен в виде сварного параллелепипеда с откидным коленом, снабженного конусообразными опорами на торцах; конусообразные опоры выполнены с возможностью регулирования по высоте; содержит на торцах корпуса на одной осевой линии две штанги для выставления системы по линии оси ствола; колено снабжено цилиндрическим шарниром, позволяющим поворачивать колено перпендикулярно корпусу и фиксировать его в этом положении; один из фотоприемников закреплен на подвижной рамке, выполненной с возможностью поворота этого фотоприемника относительно другого на угол, определяемый уровнем; каждая рамка снабжена прямоугольной площадкой для установки уровня, используемого для юстировки диаграммы направленности обоих фотоприемников; каждый из фотоприемников выполнен в герметичном корпусе с входным окном; входное окно фотоприемника выполнено под углом 45° к горизонту и закрыто стеклом, просветленным с двух сторон в широком диапазоне; каждый из фотоприемников состоит из фотодиода с высокой чувствительностью, накрытого диафрагмой с прямоугольной щелью, над которой расположен ослабитель со шторкой для перекрытия щели диафрагмы, выпуклая линза и защитное стекло.
На фиг.1 показано расположение системы на исходной позиции при определении начальной скорости вылета снаряда, где обозначено:
1 - фотоэлектронный блок (ФЭБ) с фотоприемниками Ф1 и Ф2, расположенный в корпусе;
2 - штанги;
3 - электронно-вычислительная машина (ЭВМ) с аналогово-цифровым преобразователем (АЦП);
4 - блок питания и управления (БПУ) с контроллером;
5 - монитор;
6 - датчик вспышки (ДВ).
На фиг.2, 3 - показана конструкция фотоэлектронного блока, где обозначено:
1 - фотоэлектронный блок (ФЭБ) с фотоприемниками Ф1 и Ф2, расположенный в корпусе;
7, 8 - фотоэлектронные приемники Ф1 и Ф2 соответственно;
9 - опоры конусные;
10 - колено откидное;
11, 12, 13 - ручки регулировочные;
14 - площадки для установки уровня.
На Фиг.4 показана схематично конструкция фотоэлектронного приемника Ф1 (Ф2), где обозначено:
15 - основание фотоэлектронного приемника Ф1 (Ф2);
16 - фотодиод;
17 - диафрагма с узкой щелью;
18 - шторка подвижная;
19 - линза выпуклая;
20 - Стекло защитное.
На Фиг.5 показаны диаграммы направленности фотоприемников Ф1, Ф2, где обозначено:
21 - N1 - главный вектор диаграммы направленности (A1B1C1) фотоприемника Ф1;
22 - N2 - главный вектор диаграммы направленности (А2В2С2) фотоприемника Ф2.
На фиг.6 показана структурная схема фотоэлектронной системы, где обозначено:
1 - ФЭБ с фотоприемниками Ф1, Ф2;
3 - ЭВМ с аналого-цифровым преобразователем (АЦП);
4 - блок питания и управления (БПУ) с контроллером;
5 - монитор;
6 - датчик вспышки.
На фиг.7 показаны временные характеристики работы фотоэлектронной системы, где обозначено:
23 - кривая импульса запуска от датчика вспышки (ДВ);
24 - кривая “Время задержки”;
25 - кривая “Запись”;
26 - кривая “Сигналы от ФЭБ”.
Фотоэлектронная система содержит фотоэлектронный блок (ФЭБ), расположенный в сварном алюминиевом корпусе в виде параллелепипеда 1. В передней части корпуса расположено откидное колено 10 для придания ему большей устойчивости. Корпус и колено снабжены конусными опорами 9, имеющими регулировку по высоте, с помощью их выставляется горизонтальное положение ФЭБ 1 системы. На верхней панели корпуса расположены два электронных фотоприемника Ф1, Ф2 7, 8 на расстоянии друг от друга, строго определенном конструкцией устройства, и две штанги 2.
Один из фотоэлектронных приемников Ф1 закреплен на рамке с осью, имеющей возможность поворота на определенный угол по отношению к другому фотоэлектронному приемнику, что позволяет отъюстировать диаграммы направленности (A1B1C1) и (A2B2C2) обоих фотоприемников Ф1, Ф2 7, 8 перпендикулярно горизонту и параллельно друг другу. Фотоприемники Ф1, Ф2 7, 8 выполнены в герметичных основаниях 15 с входными окнами для приема светового потока и состоят из фотодиода 16 с высокой чувствительностью, диафрагмы 17 с прямоугольной щелью, позволяющей получить узкую диаграмму направленности фотодиода, шторки 18 с ослабителем и электромагнитным приводом для автоматического перекрытия светового потока с большой освещенностью, падающего на приемную площадку фотодиода, выпуклой линзы 19, фокусирующей световой поток на плоскость фотодиода, защитного стекла 20, просветленного с двух сторон в широком спектральном диапазоне.
Фотоприемники Ф1, Ф2 7, 8 снабжены регулировочными ручками 11, 12, 13. Рамки, на которых крепятся фотоэлектронные приемники Ф1, Ф2 7, 8, имеют специальные площадки 14, на которые помещают уровень для выставления фотоприемников в горизонтальное положение и для коррекции углов, для юстировки диаграмм направленности обоих фотоприемников. Кроме того, на торцах корпуса ФЭБ 1 по осевой линии крепятся две штанги 2, которые позволяют выставить ФЭБ строго вдоль линии оси ствола по направлению траектории полета снаряда.
Для временной синхронизации работы всех частей системы она снабжена датчиком вспышки 6, по сигналу которого запускается работа фотоэлектронной системы.
Фотоэлектронная система располагается на шасси автомобиля. Подготовка фотоэлектронной системы к работе состоит в следующем.
ФЭБ 1 устанавливают на исходной позиции в специальном укрытии так, чтобы линия между штангами 2 и осью ствола орудия располагалась на одной линии с траекторией пролета снаряда. Для большей устойчивости ФЭБ 1 колено 10 откидывают и фиксируют, по уровню устанавливают горизонтальное положение корпуса ФЭБ с помощью конусных опор 9, затем уровень устанавливают поочередно на площадки 14 фотоприемников 7, 8 и с помощью регулировочных ручек 11, 12, 13 устанавливают нормали 21 и 22 диаграмм (A1B1C1) и (А2В2С2) обоих фотоприемников Ф1, Ф2 7, 8 перпендикулярно горизонту и параллельно между собой.
Диаграмма направленности фотоприемников формируется выпуклой линзой 19 и диафрагмой 17.
Работает фотоэлектронная система следующим образом.
В основу работы положен метод измерения скорости пролета снарядом известного расстояния, определяемого конструкцией системы, между фотоэлектронными приемниками Ф1 и Ф2 по формуле
где S - расстояние между фотоприемниками Ф1 и Ф2 (задается конструктивно);
t - время пролета снаряда между фотоприемниками Ф1, Ф2;
V - скорость, вычисленная ФЭБ.
Перед работой ФЭБ калибруют на специальном стенде, т.е. уточняют расстояние между плоскостями диаграмм фотоприемников Ф1, Ф2 7, 8, заносят в паспортные данные каждого выпущенного ФЭБ и используют затем при работе.
Запуск фотоэлектронного устройства осуществляют датчиком вспышки 6. На произведенный выстрел датчик вспышки б вырабатывает импульс-запуск, характеризующийся кривой 23, который поступает в контроллер БПУ, где вырабатывается временная задержка (кривая 24), равная времени подлета снаряда к ФЭБ. По окончании временной задержки контроллер вырабатывает сигнал "Запись" (кривая 25), по которому сигналы, вырабатываемые фотоприемниками (кривая 26) в результате пролета снаряда, записываются в память АЦП ЭВМ, где обрабатываются, и затем вычисляются время пролета снаряда и его скорость.
Библиографические данные:
1. Описание изобретения к патенту RU 2204111 С2, МПК F 42 B 35/00.
Claims (10)
1. Фотоэлектронная система, содержащая фотоэлектронный блок с фотоприемником, заключенным в корпус, вычислитель, блок питания, причем фотоприемник соединен с вычислителем, отличающаяся тем, что она снабжена вторым фотоприемником, заключенным в корпус, причем оба фотоприемника соединены через аналого-цифровой преобразователь с вычислителем, датчиком вспышки, контроллером и коленом, снабженным конусообразной опорой, причем датчик вспышки соединен через контроллер с вычислителем; блок питания соединен с датчиком вспышки и контроллером, оба фотоприемника расположены в верхней части корпуса на одной осевой линии на заданном расстоянии друг от друга.
2. Фотоэлектронная система по п.1, отличающаяся тем, что корпус выполнен в виде сварного параллелепипеда с откидным коленом, снабженного двумя конусообразными опорами на торцах.
3. Фотоэлектронная система по п.2, отличающаяся тем, что конусообразные опоры выполнены с возможностью регулирования по высоте.
4. Фотоэлектронная система по п.1, отличающаяся тем, что содержит на торцах корпуса по одной осевой линии две штанги для выставления системы по линии оси ствола.
5. Фотоэлектронная система по п.1, отличающаяся тем, что колено снабжено цилиндрическим шарниром, позволяющим поворачивать колено перпендикулярно корпусу и фиксировать его в этом положении.
6. Фотоэлектронная система по п.1, отличающаяся тем, что один из фотоприемников закреплен на подвижной рамке, выполненной с возможностью поворота этого фотоприемника относительно другого на угол, определяемый уровнем.
7. Фотоэлектронная система по п.4, отличающаяся тем, что рамки имеют две прямоугольные площадки для установки уровня, использующегося для юстировки диаграммы направленности обоих фотоприемников.
8. Фотоэлектронная система по п.1, отличающаяся тем, что каждый из фотоприемников выполнен в герметичном корпусе с входным окном.
9. Фотоэлектронная система по п.8, отличающаяся тем, что входное окно фотоприемника выполнено под углом 45° к горизонту и закрыто стеклом, просветленным с двух сторон в широком диапазоне.
10. Фотоэлектронная система по п.1, отличающаяся тем, что каждый из фотоприемников состоит из фотодиода с высокой чувствительностью, накрытого диафрагмой с прямоугольной щелью, над которой расположен ослабитель со шторкой для перекрытия щели диафрагмы, выпуклая линза и защитное стекло.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003118132/02A RU2241945C1 (ru) | 2003-06-16 | 2003-06-16 | Фотоэлектронная система |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003118132/02A RU2241945C1 (ru) | 2003-06-16 | 2003-06-16 | Фотоэлектронная система |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2241945C1 true RU2241945C1 (ru) | 2004-12-10 |
Family
ID=34388243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003118132/02A RU2241945C1 (ru) | 2003-06-16 | 2003-06-16 | Фотоэлектронная система |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2241945C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2287827C1 (ru) * | 2005-04-26 | 2006-11-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Нижегородский научно-исследовательский приборостроительный институт "Кварц" | Способ измерения скорости объектов и фотоэлектронная система для измерения скорости объектов |
| RU2670314C1 (ru) * | 2017-08-07 | 2018-10-22 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Дельта" | Способ введения в вычислительное устройство снаряда значения его дульной скорости |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2754420B2 (de) * | 1977-12-07 | 1980-02-07 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut | Ballistische Meßanordnung |
| RU2204111C2 (ru) * | 2000-12-27 | 2003-05-10 | Адамович Борис Андреевич | Устройство для определения дульной скорости снаряда |
-
2003
- 2003-06-16 RU RU2003118132/02A patent/RU2241945C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2754420B2 (de) * | 1977-12-07 | 1980-02-07 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut | Ballistische Meßanordnung |
| RU2204111C2 (ru) * | 2000-12-27 | 2003-05-10 | Адамович Борис Андреевич | Устройство для определения дульной скорости снаряда |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2287827C1 (ru) * | 2005-04-26 | 2006-11-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Нижегородский научно-исследовательский приборостроительный институт "Кварц" | Способ измерения скорости объектов и фотоэлектронная система для измерения скорости объектов |
| RU2670314C1 (ru) * | 2017-08-07 | 2018-10-22 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Дельта" | Способ введения в вычислительное устройство снаряда значения его дульной скорости |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101403592B (zh) | 收发合一的光幕靶装置 | |
| CN107218920B (zh) | 距离测定方法及距离测定系统 | |
| EP0082598A1 (en) | Pulsed laser range finder training or test device | |
| US6020594A (en) | Ballistic velocity measurement system having dual sensor unit with parabolic slit mirrors | |
| GB2292280A (en) | Missile guidance system | |
| CN103925891A (zh) | 一种自准直仪辅助对准装置 | |
| CN105676229B (zh) | 一种适用于低量程的激光测距结构 | |
| CN106885917A (zh) | 主动式弹丸速度探测用光幕装置及弹丸速度测量方法 | |
| KR960010686B1 (ko) | 공통 개구식 다중 센서 포강시선 조준 장치 | |
| ATE47760T1 (de) | Vorrichtung zum messen der geschwindigkeit eines von einer hand- oder faustfeuerwaffe abgeschossenen geschosses. | |
| CN108731555A (zh) | 一种弹丸测试系统用天幕触发装置及其触发方法 | |
| RU2241945C1 (ru) | Фотоэлектронная система | |
| RU2328748C2 (ru) | Устройство для определения времени срабатывания безынициаторного капсюля-детонатора (варианты) | |
| US4342514A (en) | Means and method for testing laser range finders | |
| RU2535240C1 (ru) | Лазерный целеуказатель-дальномер | |
| US4097156A (en) | Real-time system for automatically measuring the performance of weapons | |
| CN110907920A (zh) | 一种室内无源激光测距模拟装置及测距能力检测方法 | |
| RU2279035C1 (ru) | Устройство для определения внешнебаллистических параметров метательного элемента с помощью световых экранов | |
| US5581078A (en) | Ballistic optical camera trigger | |
| RU2779243C1 (ru) | Широкодиапазонное устройство для бестрассовой проверки параметров лазерных дальномеров | |
| CN110174243A (zh) | 一种光学瞄具透过率的测试装置 | |
| CN106871926B (zh) | 大口径光电经纬仪测角精度的测量装置及测量方法 | |
| RU116654U1 (ru) | Устройство для прицеливания с лазерным дальномером | |
| CN111093021B (zh) | 一种相机的时域同步方法 | |
| GRCUPTD | AN OPTICAL SYSTEM FOR IMEASURING THE ANGULAR MOTION OF THE GUN TUBE AND THE PROJECTILE IN THE BORE |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150617 |