RU2310219C1 - Instrument for daytime and night observation and aiming - Google Patents
Instrument for daytime and night observation and aiming Download PDFInfo
- Publication number
- RU2310219C1 RU2310219C1 RU2006116702/28A RU2006116702A RU2310219C1 RU 2310219 C1 RU2310219 C1 RU 2310219C1 RU 2006116702/28 A RU2006116702/28 A RU 2006116702/28A RU 2006116702 A RU2006116702 A RU 2006116702A RU 2310219 C1 RU2310219 C1 RU 2310219C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- channel
- input
- radiation
- unit
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к оптическим системам наблюдения, измерения дальности до удаленных объектов и прицеливания различного вооружения, располагающегося на различных видах военной техники, и может быть использовано для дистанционного обнаружения ненаблюдаемых другими средствами замаскированных объектов, имеющих в своем составе оптические и оптоэлектронные приборы, определения дальности до них и прицеливания по обнаруженным объектам.The invention relates to optical instrumentation, in particular to optical monitoring systems, measuring distances to remote objects and aiming various weapons located on various types of military equipment, and can be used for remote detection of masked objects unobservable by other means, incorporating optical and optoelectronic instruments, determining the range to them and aiming for detected objects.
Наиболее близким по технической сущности является прицел-прибор наведения [1], который содержит головное зеркало с системой стабилизации и наведения линии визирования, оптически связанное с визирным каналом, состоящим из оптически связанных объектива, светоделителя в виде зеркала с отверстием, оптического модуля и окуляра, причем оптический модуль содержит дневной канал и ночной канал, при этом каждый из каналов установлен с возможностью ввода в оптический тракт визирного канала и включает в себя прицельную марку, выполненную в виде сетки, расположенной в фокальной плоскости соответствующего канала оптического модуля. Прибор предназначен для ведения наблюдения, поиска, обнаружения и опознавания целей в дневных и ночных условиях и обеспечения прицельной стрельбы.The closest in technical essence is the aiming device [1], which contains a head mirror with a stabilization and guidance system for the line of sight, optically connected to the sighting channel, consisting of an optically coupled lens, a beam splitter in the form of a mirror with a hole, an optical module and an eyepiece, moreover, the optical module contains a day channel and a night channel, each channel being installed with the ability to enter the optical channel of the sighting channel and includes a reticle made in the form of a set ki located in the focal plane of the corresponding channel of the optical module. The device is designed to monitor, search, detect and identify targets in day and night conditions and to provide targeted shooting.
Недостатком этого прибора является то, что он не обеспечивает обнаружение целей замаскированных на фоне местности или малоразмерных целей, имеющих в своем составе оптические средства наблюдения и прицеливания, определение дальности до них и выявление наиболее опасных из наблюдаемых целей, непосредственно угрожающих в данный момент объекту, в состав которого входит прибор, т.е. прицеливающихся по нему.The disadvantage of this device is that it does not provide detection of targets disguised against the background of the terrain or small targets, which include optical surveillance and aiming devices, determining their distance to them and identifying the most dangerous of the observed targets that directly threaten the object at the moment, in the composition of which includes the device, i.e. taking aim at it.
Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей прибора и номенклатуры обнаруживаемых им целей, повышение его боевой эффективности за счет повышения точности и достоверности прицеливания.The objective of the invention is to expand the functionality of the device and the range of targets found by him, to increase its combat effectiveness by increasing the accuracy and reliability of aiming.
Поставленная задача достигается тем, что прибор для дневного и ночного наблюдения и прицеливания, содержащий головное зеркало с системой стабилизации и наведения линии визирования, оптически связанное с визирным каналом, состоящим из оптически связанных объектива, светоделителя, оптического модуля и окуляра, причем оптический модуль содержит дневной и ночной каналы, каждый из которых имеет прицельную марку в виде сетки и установлен с возможностью ввода в оптический тракт визирного канала, в отличие от прототипа, дополнительно содержит блок излучателей, включающий первый канал излучения, состоящий из оптически связанных частотно-импульсного лазерного излучателя и первой формирующей системы, и второй канал излучения, состоящий из оптически связанных светового излучателя и второй формирующей системы, причем каждый из каналов оптически связан посредством первого спектроделительного блока с последовательно расположенными и оптически связанными блоком сканирования с устройством контроля положения сканирующего элемента и третьей формирующей системой, второй спектроделительный блок, расположенный между головным зеркалом и объективом, оптически связывающий через третью формирующую систему частотно-импульсный лазерный излучатель с головным зеркалом, а световой излучатель с входной апертурой объектива визирного канала, и установленный с возможностью вывода из этой связи, причем для излучения светового излучателя второй спектроделительный блок является световозвращателем, четвертую формирующую систему, оптически связанную со светоделителем, расположенную между светоделителем и блоком сканирования и оптически связанную с помощью блока сканирования с блоком фотоприемного устройства, при этом выход фотоприемного устройства соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с входом порогового устройства, выход которого соединен с первым входом микропроцессора, второй вход микропроцессора соединен с первым выходом параллельного интерфейса, а первый выход микропроцессора соединен с первым входом параллельного интерфейса, второй вход параллельного интерфейса соединен с устройством контроля положения сканирующего элемента, второй выход параллельного интерфейса соединен со световым излучателем, третий выход параллельного интерфейса соединен с управляющим входом частотно - импульсного лазерного излучателя, четвертый выход параллельного интерфейса соединен с системой стабилизации и наведения линии визирования, а пятый выход параллельного интерфейса соединен с входом системы индикации, оптически связанной с окуляром, при этом светоделитель выполнен в виде спектроделителя, пропускающего излучение частотно-импульсного лазерного излучателя.This object is achieved in that the device for day and night observation and aiming, comprising a head mirror with a stabilization and guidance line of sight, optically coupled to a sighting channel consisting of an optically coupled lens, a beam splitter, an optical module and an eyepiece, the optical module comprising a day and night channels, each of which has a reticle in the form of a grid and is installed with the possibility of entering the optical channel of the sighting channel, in contrast to the prototype, additionally contains a block of emitters, comprising a first radiation channel, consisting of optically coupled frequency-pulse laser emitters and a first forming system, and a second radiation channel, consisting of optically coupled light emitters and a second forming system, each channel being optically coupled through a first spectro-splitting unit to located and optically connected by the scanning unit with a device for monitoring the position of the scanning element and the third forming system, the second spectrum a dividing unit located between the head mirror and the lens, optically connecting through the third forming system a frequency-pulsed laser emitter with a head mirror, and a light emitter with an input aperture of the lens of the sighting channel, and installed with the possibility of output from this connection, and for the radiation of the light emitter the second the spectrum splitting unit is a retroreflector, the fourth forming system optically coupled to the beam splitter located between the beam splitter and the scanning unit optically coupled through a scanning unit to a photodetector unit, the output of the photodetector connected to the input of an analog-to-digital converter, the output of which is connected to the input of a threshold device, the output of which is connected to the first input of the microprocessor, the second input of the microprocessor is connected to the first output of the parallel interface, and the first microprocessor output is connected to the first input of the parallel interface, the second input of the parallel interface is connected to the position control device I have a scanning element, the second output of the parallel interface is connected to the light emitter, the third output of the parallel interface is connected to the control input of the frequency-pulse laser emitter, the fourth output of the parallel interface is connected to the stabilization and guidance line of sight, and the fifth output of the parallel interface is connected to the input of the display system optically coupled to the eyepiece, wherein the beam splitter is made in the form of a spectro splitter that transmits the radiation of a pulse-frequency laser and the radiator.
Блок фотоприемного устройства может содержать оптически связанные и последовательно расположенные пятую формирующую систему, полевую диафрагму, шестую формирующую систему и фотоприемное устройство.The photodetector unit may comprise optically coupled and sequentially arranged fifth forming system, field diaphragm, sixth forming system and photo receiving device.
К новым элементам относятся: частотно - импульсный лазерный излучатель (ЧИЛИ), первая формирующая система, световой излучатель, вторая формирующая система, первый спектроделительный блок, третья формирующая система, блок сканирования с устройством контроля положения сканирующего элемента, второй спектроделительный блок, светоделитель, выполненный в виде спектроделителя, четвертая формирующая система, блок фотоприемного устройства, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), пороговое устройство, микропроцессор (МП) и параллельный интерфейс.New elements include: a frequency-pulsed laser emitter (CHILI), a first forming system, a light emitter, a second forming system, a first spectro-splitting unit, a third shaping system, a scanning unit with a device for monitoring the position of the scanning element, a second spectro-splitting unit, a beam splitter, made in a spectral splitter, a fourth forming system, a photodetector unit, an analog-to-digital converter (ADC), a threshold device, a microprocessor (MP) and a parallel interface ys.
Введение новых элементов, во взаимосвязи с элементами прибора для дневного и ночного наблюдения и прицеливания, обеспечивает возможность обнаружения оптических средств целей.The introduction of new elements, in conjunction with the elements of the device for day and night observation and aiming, provides the ability to detect optical means of targets.
Для обнаружения оптических средств целей в приборе реализуется известный принцип энергетического выделения зондирующего лазерного сигнала, отраженного от оптических и оптоэлектронных средств, применяемых в составе наблюдательных и прицельных устройств, на фоне сигналов от диффузно рассеивающих местных предметов и поверхностей объектов техники. При облучении таких средств актиничным лазерным излучением (т.е. соответствующим рабочему спектральному диапазону оптических и оптико-электронных средств) возникает эффект световозвращения, который проявляется в том, что независимо от угла подсвета оптико-электронного средства излучением ЧИЛИ отраженное излучение распространяется в направлении, близком к направлению его падения. Само оптическое или оптико-электронное средство выступает при этом как световозвращатель. Такой характер отражения связан с автоколлимационным ходом лучей в типичной оптической системе облучаемого прибора, в фокальной плоскости которой находится, как правило, какой-либо отражающий элемент (измерительная сетка, фотокатод электронно-оптического преобразователя, фотоприемник и др.).To detect the optical means of targets, the device implements the well-known principle of energy extraction of a probe laser signal reflected from optical and optoelectronic devices used as part of observation and sighting devices against the background of signals from diffusely scattering local objects and surfaces of technical objects. When such means are irradiated with actinic laser radiation (i.e., corresponding to the working spectral range of optical and optical-electronic means), a retroreflective effect occurs, which manifests itself in the fact that, regardless of the angle of illumination of the optical-electronic means with CHILE radiation, the reflected radiation propagates in a direction close to to the direction of his fall. The optical or optoelectronic device itself acts as a retroreflector. This reflection pattern is associated with the autocollimation path of rays in a typical optical system of an irradiated device, in the focal plane of which, as a rule, there is some reflecting element (measuring grid, photocathode of an electron-optical converter, photodetector, etc.).
Для определения координат оптических средств с точностью, необходимой для ведения стрельбы, угловые размеры зондирующего луча и углового поля фотоприемника имеют величину порядка 1 миллирадиана. Для обеспечения поиска оптического или электронно-оптического средства используется высокоскоростное сканирование зондирующим лучом в заданном угловом поле и прием отраженного излучения.To determine the coordinates of optical instruments with the accuracy necessary for firing, the angular dimensions of the probe beam and the angular field of the photodetector are of the order of 1 milliradian. To ensure the search for optical or electron-optical means, a high-speed scanning by a probe beam in a given angular field and receiving reflected radiation are used.
Указанные требования обеспечиваются в приборе для дневного и ночного наблюдения и прицеливания путем введения новых элементов, которые в совокупности с имеющимися элементами прибора образуют зондирующий канал, приемный канал, а также систему целеуказания, включающую канал световой индикации и систему автоматического наведения на цель.These requirements are provided in the device for day and night observation and aiming by introducing new elements, which together with the available elements of the device form a probing channel, a receiving channel, as well as a target designation system including a light indication channel and an automatic targeting system.
Прибор позволяет обеспечить достоверное измерение дальности до обнаруженной цели, определить расположение цели относительно прицельной марки прибора и произвести индикацию местоположения цели. Это позволяет вскрыть замаскированные и малоразмерные цели, которые иначе были бы не замечены, при наблюдении целей идентифицировать их, выявить наиболее опасные, подлежащие первоочередному обстрелу, и навести вооружение на них, что расширяет функциональные возможности прибора. При этом точно определяются координаты цели, в т.ч. и малоразмерной, что приводит к повышению точности и достоверности прицеливания и соответственно повышению боевой эффективности прибора.The device allows for reliable measurement of the distance to the detected target, to determine the location of the target relative to the aiming mark of the device and to indicate the location of the target. This allows you to open the disguised and small-sized targets that would otherwise not have been noticed, when observing the targets to identify them, identify the most dangerous, subject to primary fire, and direct weapons at them, which extends the functionality of the device. In this case, the coordinates of the target are precisely determined, including and small, which leads to increased accuracy and reliability of aiming and, accordingly, increase the combat effectiveness of the device.
При подключении прибора через параллельный интерфейс к баллистическому вычислителю вооружения возможно автоматическое прицеливание по целям, которые находятся за пределом дальности стрельбы прямой наводкой, при этом команда на поражение может подаваться сразу после обнаружения оптического средства цели даже при кратковременном появлении сигнала от цели.When the device is connected via a parallel interface to the armament ballistic calculator, it is possible to automatically aim at targets that are outside the direct fire range, while a kill command can be issued immediately after detecting the target’s optical means, even if the signal from the target appears briefly.
На фиг.1 представлена блок-схема прибора для дневного и ночного наблюдения и прицеливания. На фиг.2 представлен вариант выполнения блока фотоприемного устройства.Figure 1 presents a block diagram of a device for day and night observation and aiming. Figure 2 presents an embodiment of a block of a photodetector.
Прибор для дневного и ночного наблюдения и прицеливания содержит (см. фиг.1) головное зеркало 1 с системой стабилизации и наведения линии визирования 2; визирный канал, образованный последовательно расположенными и оптически связанными объективом 3, светоделителем, выполненным в виде спектроделителя 4, оптическим модулем 5 и окуляром 6, причем оптический модуль содержит дневной 7 и ночной 8 каналы, каждый из которых имеет прицельную марку в виде сетки 9, 10 и установлен с возможностью ввода в оптический тракт визирного канала; зондирующий канал, образованный последовательно расположенными и оптически связанными ЧИЛИ 11, первой формирующей системой 12, первым спектроделительным блоком 13, блоком сканирования 14 с устройством контроля 15 положения сканирующего элемента и третьей формирующей системой 16; приемный канал, образованный последовательно расположенными и оптически связанными объективом 3, спектроделителем 4, пропускающим излучение ЧИЛИ 11, четвертой формирующей системой 17, блоком сканирования 14 с устройством контроля 15 положения сканирующего элемента и блоком фотоприемного устройства 18, выход которого соединен с входом АЦП 19, выход которого соединен с входом порогового устройства 20, выход которого соединен с первым входом МП 21, второй вход МП 21 соединен с первым выходом параллельного интерфейса 22, а первый выход МП 21 соединен с первым входом параллельного интерфейса 22, второй вход параллельного интерфейса 22 соединен с устройством контроля 15 положения сканирующего элемента, второй выход параллельного интерфейса 22 соединен со световым излучателем 23, третий выход параллельного интерфейса 22 соединен с управляющим входом ЧИЛИ 11, четвертый выход параллельного интерфейса 22 соединен с системой стабилизации и наведения линии визирования 2, а пятый выход параллельного интерфейса соединен с входом системы индикации 26, оптически связанной с окуляром; систему целеуказания, содержащую канал световой индикации, образованный последовательно расположенными и оптически связанными световым излучателем 23, второй формирующей системой 24, первым спектроделительным блоком 13, блоком сканирования 14, третьей формирующей системой 16, вторым спектроделительным блоком 25, объективом 3, спектроделителем 4, оптическим модулем 5 и окуляром 6, и систему автоматического наведения на цель, образованную электрически связанными устройством контроля 15 положения сканирующего элемента, параллельным интерфейсом 22, МП 21, параллельным интерфейсом 22, системой стабилизации и наведения линии визирования 2, механически связанной с головным зеркалом 1; при этом устройство контроля 15 положения сканирующего элемента содержит датчики угла 27, устройство сканирования содержит сканирующий элемент 28, а блок излучателей 29 образован ЧИЛИ 11 с первой формирующей системой и световым излучателем 23 со второй формирующей системой 24, оптически связанными первым спектроделительным блоком 13.The device for day and night observation and aiming contains (see figure 1) a head mirror 1 with a stabilization and guidance line of sight 2; a sighting channel formed by sequentially located and optically connected lens 3, a beam splitter made in the form of a spectro splitter 4, an optical module 5 and an eyepiece 6, and the optical module contains day 7 and night 8 channels, each of which has an reticle in the form of a grid 9, 10 and installed with the ability to enter the optical path of the sighting channel; a sounding channel formed by sequentially located and optically coupled CHILE 11, the first forming system 12, the first spectro-splitting unit 13, the scanning unit 14 with a device for monitoring the position of the scanning element 15 and the third forming system 16; a receiving channel formed by sequentially located and optically coupled by a lens 3, a spectro-splitter 4, transmitting the radiation of CHILE 11, the fourth forming system 17, a scanning unit 14 with a device for monitoring the position of the scanning element 15 and a block of the
Блок фотоприемного устройства 18 может быть выполнен в виде оптически связанных и последовательно расположенных пятой формирующей системы 30, полевой диафрагмы 31, шестой формирующей системы 32 и фотоприемного устройства 33.The block of the
При этом новые оптические элементы конструктивно расположены таким образом, что при установке сканирующего элемента 28 сканирующего устройства 14 в среднее положение оптические оси зондирующего и приемного каналов, а также канала световой индикации устанавливаются параллельными оптической оси визирного канала. Таким образом, при наведении прицельной марки на бесконечно удаленную точку зондирующее излучение ЧИЛИ 11 и светового излучателя 23 направлено в ту же точку, в которую наведена прицельная марка, а излучение из этой точки приходит в центр светочувствительной площадки фотоприемного устройства 33. При установке второго спектроделительного блока 25 между головным зеркалом 1 и объективом 3 излучение ЧИЛИ 11 проходит на головное зеркало 1 без изменения направления распространения, а излучение светового излучателя 23 попадает в объектив 3. Поскольку второй спектроделительный блок 25 является световозвращателем для излучения светового излучателя 23, то он заводит излучение индикации в визирный канал под тем же углом к оптической оси, под каким оно выходило из третьей формирующей системы 16. Таким образом, при введении второго спектроделительного блока 25 и наблюдении в окуляр 6, излучение канала световой индикации наблюдается исходящим из той точки пространства предметов, в которую попадает излучение ЧИЛИ 11 и в которую наведена прицельная марка. То есть при наведении прицельной марки на удаленную точку в эту же точку будет приходить центр полосы зондирующего излучения ЧИЛИ 11, на центр светочувствительной площадки фотоприемного устройства 33 в приемном канале будет приходить излучение, отраженное от этой точки, а при включении светового излучателя 23 в окуляре 6 визирного канала будет наблюдаться световая точка на сетке прибора.Moreover, the new optical elements are structurally arranged so that when the scanning element 28 of the scanning device 14 is installed in the middle position, the optical axes of the probing and receiving channels, as well as the light indication channel, are set parallel to the optical axis of the sighting channel. Thus, when aiming the aiming mark at an infinitely distant point, the probe radiation of CHILE 11 and the light emitter 23 are directed to the same point where the aiming mark is pointing, and the radiation from this point comes to the center of the photosensitive area of the
Головное зеркало 1 является основным оптическим элементом, с помощью которого система стабилизации и наведения линии визирования 2 удерживает линию визирования в заданном направлении. Головное зеркало 1 может быть выполнено в виде стеклянной пластины с зеркальным алюминиевым покрытием, закрепленной на металлическом основании и механически связанной с системой стабилизации и наведения линии визирования 2.The head mirror 1 is the main optical element with which the stabilization and guidance system of the line of sight 2 holds the line of sight in a given direction. The head mirror 1 can be made in the form of a glass plate with a mirror aluminum coating, mounted on a metal base and mechanically connected with the stabilization and guidance system of the line of sight 2.
Система стабилизации и наведения линии визирования 2 служит для наведения и удержания линии визирования в заданном направлении. Система стабилизации может быть выполнена в виде блока стабилизации головного зеркала 1 и предусматривает поворот и удержание линии визирования в вертикальной и горизонтальной плоскостях в рабочих диапазонах углов прокачки [1].The stabilization and guidance system of the line of sight 2 serves to guide and hold the line of sight in a given direction. The stabilization system can be made in the form of a stabilization unit for the head mirror 1 and provides for the rotation and retention of the line of sight in the vertical and horizontal planes in the working ranges of pumping angles [1].
Система стабилизации и наведения линии визирования 2 состоит из двух каналов:The stabilization and guidance system of line of sight 2 consists of two channels:
канала вертикального наведения (канал ВН);vertical guidance channel (VN channel);
канала горизонтального наведения (канал ГН).horizontal guidance channel (GN channel).
Система стабилизации имеет отдельный электрический вход, который используется для подачи внешнего сигнала на каналы ВН и ГН и, таким образом, обеспечивает дополнительный поворот линии визирования в вертикальной и горизонтальной плоскостях в рабочих диапазонах углов прокачки.The stabilization system has a separate electrical input, which is used to supply an external signal to the HV and GN channels and, thus, provides an additional rotation of the line of sight in the vertical and horizontal planes in the working ranges of pumping angles.
Объектив 3 предназначен для проекции пространства предметов в плоскость сеток 9, 10 и может быть выполнен в виде объектива с входным зрачком диаметром 104 мм и фокусным расстоянием 150 мм.Lens 3 is designed to project the space of objects into the plane of grids 9, 10 and can be made in the form of a lens with an entrance pupil with a diameter of 104 mm and a focal length of 150 mm.
Спектроделитель 4 служит для разделения падающего на него светового излучения по спектральному составу и по направлению распространения. Спектроделитель 4 может быть выполнен в виде стеклянной плоскопаралельной пластины с нанесенным на нее диэлектрическим спектральным полосовым фильтром, расположенной под углом 45° к оптической оси объектива визирного канала. Полосовой фильтр пропускает те длины волн, на которых работает ЧИЛИ 11 и отражает длины волн в диапазоне работы дневного и ночного каналов.Spectrometer 4 serves to separate the incident light radiation on the spectral composition and in the direction of propagation. The spectrum splitter 4 can be made in the form of a glass plane-parallel plate with a dielectric spectral band-pass filter deposited on it, located at an angle of 45 ° to the optical axis of the target channel. The band-pass filter passes those wavelengths at which CHILE 11 operates and reflects the wavelengths in the range of the day and night channels.
Оптический модуль 5 предназначен для проекции и одновременного оборачивания изображения пространства предметов, спроецированного объективом 3 в плоскость предметов окуляра 6. Оптический модуль 5 может быть выполнен в виде турели, обеспечивающей ввод в оптический тракт визирного канала дневного и ночного каналов.The optical module 5 is designed to project and simultaneously wrap the image of the space of objects projected by the lens 3 into the plane of the objects of the eyepiece 6. The optical module 5 can be made in the form of a turret, providing input into the optical path of the sighting channel of the day and night channels.
Окуляр 6 предназначен для рассматривания изображения пространства предметов и прицельных марок сеток, спроецированных оборачивающей системой в плоскость предметов окуляра. Окуляр 6 рассчитан для работы совместно с глазом оператора и имеет фокусное расстояние 30 мм.The eyepiece 6 is intended for viewing the image of the space of objects and sighting marks of grids projected by the wrapping system into the plane of the eyepiece objects. Eyepiece 6 is designed to work in conjunction with the eye of the operator and has a focal length of 30 mm.
Дневной канал 7 предназначен для наблюдения и прицеливания днем и может быть выполнен в виде линзовой оборачивающей системы, обеспечивающей увеличение визирного канала 14х и поле зрения 3,5°.The day channel 7 is intended for observation and aiming during the day and can be made in the form of a lens wraparound system, providing an increase in the target channel 14 x and a field of view of 3.5 °.
Ночной канал 8 предназначен для наблюдения и прицеливания ночью и выполнен с усилителем изображения. Усилитель изображения может быть выполнен в виде электронно-оптического преобразователя (ЭОП) прямого изображения с проекционным объективом, который оборачивает и переносит изображение с экрана ЭОП в предметную плоскость окуляра. При установке ночного канала 8 визирный канал имеет поле зрения 6,66° и увеличение 5,5х.The night channel 8 is intended for observation and aiming at night and is made with an image amplifier. The image amplifier can be made in the form of an electron-optical converter (EOC) of a direct image with a projection lens, which wraps and transfers the image from the screen of the image intensifier to the objective plane of the eyepiece. When installing the night channel 8, the target channel has a field of view of 6.66 ° and a magnification of 5.5 x .
Дневной 7 и ночной 8 каналы имеют соответственно сетки 9 и 10, которые предназначены для определения линии визирования прибора и могут быть выполнены в виде стеклянных пластин с нанесенной на одной из поверхностей прицельной маркой. Размер прицельной марки для каждой сетки подбирается таким образом, что при переходе из дневного в ночной режим размер изображения прицельной марки будет оставаться постоянным.Daytime 7 and nighttime 8 channels have grids 9 and 10, respectively, which are designed to determine the line of sight of the device and can be made in the form of glass plates with an aiming mark applied to one of the surfaces. The size of the reticle for each reticle is selected in such a way that when switching from day to night mode, the size of the image of the reticle will remain constant.
Частотно-импульсный лазерный излучатель (ЧИЛИ) 11 предназначен для генерации импульсов светового излучения. В качестве ЧИЛИ 11 может использоваться полупроводниковый лазер типа ИЛПИ-133 с максимумом рабочей длины волны 880 нм и спектральной полушириной 5 нм, излучающий световой импульс длительностью 100 нс с частотой следования импульсов, задаваемой микропроцессором (в данном случае порядка 5 кГц).Pulse-frequency laser emitter (CHILE) 11 is designed to generate pulses of light radiation. As CHILI 11, an ILPI-133 type semiconductor laser with a maximum operating wavelength of 880 nm and a spectral half-width of 5 nm, emitting a light pulse of 100 ns duration with a pulse repetition rate set by the microprocessor (in this case, about 5 kHz) can be used.
Первая формирующая система 12 служит для коллимации излучения ЧИЛИ 11. Первая формирующая система 12 может быть выполнена в виде объектива с цилиндрической оптикой и осуществляет коллимацию излучения ЧИЛИ 11 раздельно по двум координатам. Она имеет выходной зрачок 8 мм и фокусные расстояния во взаимно перпендикулярных плоскостях 6,5 и 32,5 мм. Применение цилиндрической оптики позволяет сформировать зондирующий луч необходимых угловых размеров с учетом линейных размеров тела свечения полупроводникового лазера. После прохождения первой формирующей системы 12 излучение ЧИЛИ 11 имеет угловые размеры около 25'×2,5'.The first shaping system 12 serves to collimate the radiation of CHILE 11. The first shaping system 12 can be made in the form of a lens with cylindrical optics and collimates the radiation of CHILI 11 separately in two coordinates. It has an exit pupil of 8 mm and focal lengths in mutually perpendicular planes of 6.5 and 32.5 mm. The use of cylindrical optics allows the formation of a probe beam of the required angular dimensions, taking into account the linear dimensions of the luminous body of the semiconductor laser. After passing through the first forming system 12, the radiation of CHILE 11 has an angular size of about 25 '× 2.5'.
Первый спектроделительный блок 13 служит для пространственного совмещения излучения ЧИЛИ 11 и светового излучателя 23 в общий луч. Первый спектроделительный блок 13 может быть выполнен в виде стеклянной плоскопараллельной пластины с нанесенным на нее диэлектрическим многослойным покрытием, которое имеет коэффициент отражения не менее 97% для длины волны больше 0,85 мкм и коэффициент пропускания не менее 90% для длины волны меньше 0,8 мкм.The first spectrodividing unit 13 serves to spatially combine the radiation of CHILE 11 and the light emitter 23 into a common beam. The first spectrodividing unit 13 can be made in the form of a glass plane-parallel plate with a dielectric multilayer coating deposited on it, which has a reflection coefficient of at least 97% for a wavelength of more than 0.85 μm and a transmittance of at least 90% for a wavelength of less than 0.8 microns.
Блок сканирования 14 предназначен для одновременного периодического наклона на одинаковые углы оптических осей зондирующего и приемного каналов и канала световой индикации и может быть выполнен в виде однокоординатного блока сканирования или двухкоординатного блока сканирования в зависимости от варианта исполнения.The scanning unit 14 is designed for simultaneous periodic inclination at equal angles of the optical axes of the probing and receiving channels and the light indication channel and can be made in the form of a single-coordinate scanning unit or a two-coordinate scanning unit, depending on the embodiment.
Однокоординатный блок сканирования 14 может быть выполнен со сканирующим элементом 28 в виде плоского зеркала, которое качается двигателем с помощью кривошипно-шатунного механизма вокруг горизонтальной оси, находящейся на уровне поверхности зеркала, на углы ±2°35' с частотой 5 Гц. Это позволяет обеспечить сканирование пространства предметов в вертикальном направлении на угол ±1° относительно прицельной марки. При этом горизонтальное наведение прицельной марки на цель при ее поиске осуществляется вручную поворотом прибора. При частоте качания зеркала 5 Гц частота следования импульсов ЧИЛИ 11 выбрана равной 5 кГц, что обеспечивает значительное перекрытие соседних импульсов зондирования в пространстве и уменьшает вероятность пропуска оптического средства.The one-coordinate scanning unit 14 can be made with a scanning element 28 in the form of a flat mirror, which is pumped by the engine using a crank mechanism around the horizontal axis, located at the level of the mirror surface, at angles of ± 2 ° 35 'with a frequency of 5 Hz. This allows you to scan the space of objects in the vertical direction at an angle of ± 1 ° relative to the reticle. In this case, the horizontal aiming of the aiming mark on the target during its search is carried out manually by turning the device. At a mirror swing frequency of 5 Hz, the pulse repetition rate of CHILE 11 pulses was chosen equal to 5 kHz, which provides a significant overlap of adjacent sounding pulses in space and reduces the likelihood of missing optical means.
Устройство контроля 15 положения сканирующего элемента, в случае однокоординатного сканирования, может состоять из одного датчика угла 27 (например, типа ОПТОСИН, аналог преобразователя угловых перемещений ЛИР-158Р). Датчик угла 27 имеет механическую связь со сканирующим элементом 28, т.к. прикреплен к оси качания зеркала. Данные от датчика периодически поступают в один из каналов параллельного интерфейса 22 и через него в МП 21. При обнаружении оптического средства МП 21 пересчитывает полученную величину угла наклона зеркала в величину угла превышения цели относительно прицельной марки.The control device 15 of the position of the scanning element, in the case of single-axis scanning, can consist of one angle sensor 27 (for example, type OPTOSIN, an analog of the angular displacement transducer LIR-158P). The angle sensor 27 has a mechanical connection with the scanning element 28, because attached to the swing axis of the mirror. Data from the sensor periodically enters one of the channels of the parallel interface 22 and through it to the MP 21. Upon detection of the optical means, the MP 21 recalculates the obtained value of the angle of inclination of the mirror to the value of the angle of excess of the target relative to the aiming mark.
Двухкоординатный блок сканирования 14 может быть выполнен со сканирующим элементом в виде плоского зеркала, которое качается двигателем с помощью кривошипно-шатунного механизма вокруг горизонтальной оси, находящейся на уровне поверхности зеркала, на углы ±2°35' с частотой 5 Гц и одновременно качается вокруг вертикальной оси на углы ±30' с частотой 0,5 Гц. Двухкоординатный блок сканирования 14 обеспечивает одновременное сканирование пространства целей в вертикальной плоскости на угол ±1° и в горизонтальной плоскости на угол ±12' относительно прицельной марки.The two-coordinate scanning unit 14 can be made with a scanning element in the form of a flat mirror, which is rocked by the engine using a crank mechanism around the horizontal axis, located at the level of the mirror surface, at angles of ± 2 ° 35 'with a frequency of 5 Hz and at the same time sways around the vertical axis at angles ± 30 'with a frequency of 0.5 Hz. The two-coordinate scanning unit 14 provides simultaneous scanning of the target space in the vertical plane at an angle of ± 1 ° and in the horizontal plane at an angle of ± 12 'relative to the aiming mark.
Устройство контроля 15 положения сканирующего элемента, в случае двухкоординатного блока сканирования 14, содержит два датчика угла 27 (например, типа ОПТОСИН). Датчики углов 27 прикреплены к осям качания зеркала. Как и в случае однокоординатного сканирования, данные датчиков периодически поступают в каналы параллельного интерфейса 22 и через него в МП 21. При обнаружении оптического средства МП 21 пересчитывает полученные величины углов наклона зеркала по вертикали и по горизонту в величины углов отклонения цели относительно прицельной марки.The control device 15 of the position of the scanning element, in the case of a two-coordinate scanning unit 14, contains two angle sensors 27 (for example, type OPTOSIN). Angle sensors 27 are attached to the swing axes of the mirror. As in the case of single-axis scanning, the sensor data periodically enters the channels of the parallel interface 22 and through it to the MP 21. Upon detection of optical means, the MP 21 recalculates the obtained values of the tilt angles of the mirror vertically and horizontally to the values of the target deviation angles relative to the aiming mark.
Третья формирующая система 16 служит для уменьшения расходимости излучения ЧИЛИ 11 и окончательного формирования его угловых характеристик, необходимых для зондирования пространства предметов, и, одновременно, для формирования угловых характеристик излучения в канале световой индикации. Третья формирующая система 16 может быть выполнена в виде линзового телескопа с переменной кратностью увеличения от 4,5 до 5,5 крат. Это позволяет выставить ее кратность, равной кратности 5х телескопа, образованного объективом визирного канала 3 и четвертой формирующей системой 17. Равные кратности телескопов обеспечивают пространственное согласование передающего канала, приемного канала и канала световой индикации и обеспечивают параллельность их оптических осей в процессе сканирования. После прохождения третьей формирующей системы 16 зондирующий луч имеет угловые размеры около 5'×0.5', а луч индикации около 1.The third forming system 16 serves to reduce the divergence of the radiation of CHILE 11 and the final formation of its angular characteristics necessary for sensing the space of objects, and, at the same time, to form the angular characteristics of the radiation in the channel light indication. The third forming system 16 can be made in the form of a lens telescope with variable magnification from 4.5 to 5.5 times. This allows you to set its multiplicity equal to the multiplicity of 5 x the telescope formed by the lens of the sighting channel 3 and the fourth forming system 17. Equal multiples of the telescopes provide spatial matching of the transmitting channel, the receiving channel and the light indication channel and ensure the parallelism of their optical axes during scanning. After passing through the third forming system 16, the probe beam has an angular size of about 5 '× 0.5', and the display beam is about 1.
Четвертая формирующая система 17 предназначена для работы совместно с объективом визирного канала 3 и служит для согласования апертуры отраженного от предметов и принятого объективом 3 излучения ЧИЛИ 11 с апертурой сканирующего элемента 28. Четвертая формирующая система 17 может быть выполнена в виде объектива с отрицательным фокусным расстоянием, равным 30 мм, который совместно с объективом визирного канала 3 образует телескопическую систему кратностью 5х.The fourth forming system 17 is designed to work together with the lens of the sighting channel 3 and serves to coordinate the aperture of the radiation of CHILE 11 reflected from objects and received by the lens 3 with the aperture of the scanning element 28. The fourth forming system 17 can be made in the form of a lens with a negative focal length equal to 30 mm, which together with the lens of the sighting channel 3 forms a telescopic system with a multiplicity of 5 x .
Блок фотоприемного устройства 18 предназначен для приема зондирующего излучения, фокусировки зондирующего излучения на светочувствительную площадку фотоприемного устройства 33 и выдачи электрического сигнала, пропорционального мощности зондирующего излучения, поступившего на светочувствительную площадку фотоприемного устройства 33.The block of the
Блок фотоприемного устройства 18 может быть выполнен (фиг.2) в виде оптически связанных и последовательно расположенных пятой формирующей системы 30, полевой диафрагмы 31, шестой формирующей системы 32 и фотоприемного устройства 33.The block of the
Пятая формирующая система 30 служит для проекции зондируемого углового поля в плоскость полевой диафрагмы. Пятая формирующая система 30 может быть выполнена в виде объектива с фокусным расстоянием 70 мм.The fifth forming
Полевая диафрагма 31 служит для выделения из общего зондируемого углового поля мгновенного углового поля, в котором осуществляется прием зондирующего излучения. Полевая диафрагма 31 может быть выполнена в виде щели размером 0,6×0,1 мм, изготовленной методом фотолитографии на стеклянной плоскопараллельной пластине.The
Шестая формирующая система 32 служит для формирования отраженного зондирующего излучения в пятно определенных размеров на светочувствительной площадке фотоприемного устройства 33. Шестая формирующая система 32 может быть выполнена в виде объектива, который проецирует полевую диафрагму и, следовательно, прошедшее через нее отраженное зондирующее излучение, на светочувствительную площадку фотоприемного устройства 33 с увеличением 0,7х.The
Фотоприемное устройство 33 служит для приема зондирующего излучения, отраженного от предметов, и выдачи электрического сигнала, пропорционального мощности зондирующего излучения, поступившего на светочувствительную площадку фотоприемного устройства 33. Фотоприемное устройство 33 может быть выполнено в виде микросборки на базе pin диода (типа ФПУ28-3) со светочувствительной площадкой диаметром 0,6 мм.The
Аналого-цифровой преобразователь 19 предназначен для оцифровки аналоговых электрических сигналов, поступающих от фотоприемного устройства 33, и может быть выполнен в виде 14-ти разрядного АЦП на базе микросхемы AD 13465.The analog-to-digital Converter 19 is designed to digitize analog electrical signals from the
Пороговое устройство 20 предназначено для сравнения величин оцифрованных электрических сигналов, поступающих из АЦП 19, с пороговыми величинами сигналов. Пороговое устройство 20 может быть выполнено в виде цифрового компаратора с собственным оперативным запоминающим устройством, в котором записаны пороговые величины сигналов. В качестве порогового устройства 20 может использоваться программируемая логическая интегральная микросхема «Xilinx».The threshold device 20 is designed to compare the values of the digitized electrical signals coming from the ADC 19, with the threshold values of the signals. The threshold device 20 can be made in the form of a digital comparator with its own random access memory, in which threshold values of the signals are recorded. As the threshold device 20, a “Xilinx” programmable logic integrated circuit may be used.
Микропроцессор 21 предназначен для выдачи управляющих сигналов на параллельный интерфейс 22 на основании заложенной в него программы и проведенных вычислений.The microprocessor 21 is designed to issue control signals to the parallel interface 22 based on the program laid down in it and the calculations performed.
В качестве МП 21 может использоваться микропроцессор, входящий в состав программируемой микросхемы Triscend TA7S20-60Q.As the MP 21, a microprocessor can be used, which is part of the Triscend TA7S20-60Q programmable chip.
Параллельный интерфейс 22 используется для связи МП 21 с периферийными устройствами. В качестве параллельного интерфейса может быть использована интерфейсная плата с управляющими компонентами, соответствующими периферийным устройствам.A parallel interface 22 is used to communicate the MP 21 with peripheral devices. An interface board with control components corresponding to peripheral devices can be used as a parallel interface.
Световой излучатель 23 служит для световой индикации и может быть выполнен на базе светодиода HLMP-EG08-WZ000, излучающем свет в угле 6° с максимумом на длине волны 626 нм.The light emitter 23 is used for light indication and can be made on the basis of the HLMP-EG08-WZ000 LED emitting light at an angle of 6 ° with a maximum at a wavelength of 626 nm.
Вторая формирующая система 24 служит для коллимации излучения светового излучателя 23 с заданными угловыми характеристиками. Вторая формирующая система 24 может быть выполнена в виде оптически связанных и последовательно расположенных первого объектива, диафрагмы и второго объектива. Первый объектив имеет фокусное расстояние 5,2 мм и входной зрачок 5 мм и проецирует тело свечения излучателя 23 в плоскость диафрагмы. Диафрагма выполнена фотолитографическим способом на стеклянной подложке и имеет диаметр 26 мкм. Второй объектив имеет фокусное расстояние 18,34 мм и выходной зрачок 5 мм и коллимирует излучение, прошедшее через диафрагму. Таким образом, вторая формирующая система 24 формирует излучение светового излучателя в луч индикации, имеющий угловую расходимость не более 5'.The second forming system 24 serves to collimate the radiation of the light emitter 23 with predetermined angular characteristics. The second forming system 24 can be made in the form of optically coupled and sequentially located first lens, aperture and second lens. The first lens has a focal length of 5.2 mm and an entrance pupil of 5 mm and projects the glow body of the emitter 23 into the plane of the diaphragm. The diaphragm is made by a photolithographic method on a glass substrate and has a diameter of 26 μm. The second lens has a focal length of 18.34 mm and an exit pupil of 5 mm and collimates the radiation transmitted through the diaphragm. Thus, the second forming system 24 generates the radiation of the light emitter into an indication beam having an angular divergence of not more than 5 '.
Второй спектроделительный блок 25 служит для разделения излучения канала световой индикации и излучения ЧИЛИ 11 и возврата излучения светового излучателя в обратном направлении в объектив визирного канала 3. Второй спектроделительный блок 25 может быть выполнен в виде комбинации плоскопараллельной пластины со спектроделительным отражающим покрытием и призмы крыши. Данные элементы связаны между собой жесткой конструкцией, которая предусматривает возможность ввода и вывода их из оптической связи с третьим формирующим блоком 16, головным зеркалом 1 и объективом 3 визирного канала. Причем при установке второго спектроделительного блока 25 между головным зеркалом 1 и объективом 3 плоскопараллельная пластина располагается над третьим формирующим блоком 16 и наклонена на угол 45° к его оптической оси, а призма крыша располагается над объективом 3. При этом отражающая плоскость плоскопараллельной пластины и грани призмы крыши сориентированы в пространстве таким образом, что они образуют грани триппель призмы (уголкового отражателя).The second spectrodividing unit 25 serves to separate the radiation of the light indication channel and the radiation of CHILE 11 and return the radiation of the light emitter in the opposite direction to the lens of the sighting channel 3. The second spectrodividing unit 25 can be made in the form of a combination of a plane-parallel plate with a spectrodividing reflective coating and a roof prism. These elements are interconnected by a rigid structure, which provides the ability to input and output them from optical communication with the third forming unit 16, the head mirror 1 and the lens 3 of the sighting channel. Moreover, when installing the second spectrodividing unit 25 between the head mirror 1 and the lens 3, the plane-parallel plate is located above the third forming unit 16 and is tilted at an angle of 45 ° to its optical axis, and the roof prism is located above the lens 3. In this case, the reflecting plane of the plane-parallel plate and the prism face the roofs are oriented in space in such a way that they form the faces of a triple prism (corner reflector).
Спектроделительное покрытие на плоскопараллельной пластине пропускает излучение ЧИЛИ 11 на головное зеркало 1 и является отражающим только для излучения светового излучателя 23. По этой причине второй спектроделительный блок 25 представляет собой световозвращатель для излучения канала световой индикации и заводит излучение индикации в визирный канал под тем же углом к оптической оси, под каким оно выходило из зондирующего канала. Таким образом, излучение канала световой индикации при наблюдении в окуляр 6 воспринимается выходящим из той точки пространства целей, в которую попадает излучение ЧИЛИ 11. Это позволяет обеспечить индикацию оптических средств целей при их обнаружении путем включения светового излучателя 23 в момент регистрации зондирующего излучения фотоприемным устройством 33. Плоскопараллельная пластина изготавливается с высокой точностью, поэтому ввод и вывод плоскопараллельной пластины из оптической связи с третьим формирующим блоком 16 практически не нарушает параллельности оптических осей зондирующего и приемного каналов.The spectro-splitting coating on a plane-parallel plate transmits the radiation of CHILE 11 to the head mirror 1 and is reflective only for the radiation of the light emitter 23. For this reason, the second spectro-splitting unit 25 is a retroreflector for emitting the light indication channel and drives the indication radiation into the sight channel at the same angle to optical axis, under which it exited the probe channel. Thus, the radiation of the light indication channel, when observed in the eyepiece 6, is perceived to be emanating from the point in the target space into which the radiation of CHILE 11 falls. This allows the optical means of the targets to be detected when they are detected by turning on the light emitter 23 at the time of recording the probe radiation with a
Система индикации 26 предназначена для вывода цифровой и буквенной информации в окуляр прибора и может быть выполнена в виде индикатора на основе матрицы излучающих диодов и проекционного объектива, проецирующего индикатор в плоскость предметов окуляра 6.Indication system 26 is designed to output digital and alphabetic information into the eyepiece of the device and can be made in the form of an indicator based on a matrix of emitting diodes and a projection lens projecting the indicator into the plane of the objects of the eyepiece 6.
Блок излучателей 29 предназначен для совместной установки частотно-импульсного лазерного излучателя 11 и светового излучателя 23, пространственного совмещения их излучения и организации общего направления распространения.The block of emitters 29 is intended for the joint installation of a frequency-pulse laser emitter 11 and a light emitter 23, spatial combination of their radiation and the organization of the general direction of propagation.
Прибор работает следующим образом.The device operates as follows.
При включении прибора в режиме обнаружения оптических средств включается блок сканирования 14 с устройством контроля 15 положения сканирующего элемента, блок ФПУ 18, АЦП 19, пороговое устройство 20, МП 21 и параллельный интерфейс 22, а второй спектроделительный блок 25 устанавливается между головным зеркалом 1 и входным зрачком объектива 3 для оптической связи через третий формирующий блок 16 ЧИЛИ 11 с головным зеркалом 1, а светового излучателя 23 с входным зрачком объектива 3.When the device is turned on in the optical detection mode, the scanning unit 14 with the device for monitoring the position of the scanning element 15, the
При включении однокоординатного сканирующего устройства оптические оси зондирующего и приемного каналов, а также канала световой индикации будут отклоняться только в вертикальном направлении на одинаковый угол, оставаясь параллельными друг другу. При включении 2-х координатного сканирующего устройства оптические оси зондирующего и приемного каналов, а также канала световой индикации будут отклоняться в вертикальном и горизонтальном направлении на одинаковые углы, оставаясь параллельными друг другу.When a single-axis scanning device is turned on, the optical axes of the probing and receiving channels, as well as the light indication channel, will deviate only in the vertical direction by the same angle, remaining parallel to each other. When a 2-coordinate scanning device is turned on, the optical axes of the probing and receiving channels, as well as the light indication channel, will deviate in the vertical and horizontal direction at the same angles, remaining parallel to each other.
Микропроцессор 21 через параллельный интерфейс 22 начинает посылать импульсы с частотой 5 кГц на управляющий вход ЧИЛИ 11. Одновременно с посылом каждого импульса МП 21 обнуляет и включает собственный временной счетчик. Под воздействием поступившего на управляющий вход электрического импульса ЧИЛИ 11 генерирует световой импульс, который коллимируется объективом 12, затем отражается первым спектроделительным блоком 13 на сканирующий элемент 28 блока сканирования 14 и далее во вторую формирующую систему 16, после которой излучение принимает угловые размеры, необходимые для зондирования. Зеркало 28 блока сканирования 14 отражает каждый импульс излучения ЧИЛИ 11 с некоторым сдвигом по углу и таким образом осуществляет сканирование в пространстве. Выйдя из второй формирующей системы 16, зондирующее излучение проходит через плоскопараллельную пластину второго спектроделительного блока 25, поступает на головное зеркало 1 и выходит из прибора. Отраженное от предметов зондирующее излучение возвращается назад, через головное зеркало 1 попадает в объектив 3 визирного канала и через спектроделитель 4 проходит на четвертую формирующую систему 17, а через нее на сканирующий элемент 28 блока сканирования 14, который отражает пучок зондирующего излучения в блок ФПУ 18.The microprocessor 21 through a parallel interface 22 begins to send pulses with a frequency of 5 kHz to the control input of CHILE 11. Simultaneously with the sending of each pulse, the MP 21 resets and turns on its own time counter. Under the influence of an electric pulse received at the control input, CHILE 11 generates a light pulse, which is collimated by the lens 12, then is reflected by the first spectro-splitting unit 13 onto the scanning element 28 of the scanning unit 14 and then into the second forming system 16, after which the radiation takes the angular dimensions necessary for sensing . The mirror 28 of the scanning unit 14 reflects each radiation pulse of CHILE 11 with a certain angle shift and thus carries out scanning in space. Leaving the second forming system 16, the probe radiation passes through a plane-parallel plate of the second spectro-splitting unit 25, enters the head mirror 1 and leaves the device. The probe radiation reflected from objects returns back, through the head mirror 1 it enters the lens 3 of the sighting channel and passes through the spectrum splitter 4 to the fourth forming system 17, and through it to the scanning element 28 of the scanning unit 14, which reflects the probe radiation beam into the
Пятая формирующая система 30 фокусирует область пространства предметов, наблюдаемую в объектив 3, в плоскость полевой диафрагмы 31. Из сфокусированной области пространства предметов полевая диафрагма 31 выделяет ту часть пространства, в которую было направлено излучение ЧИЛИ 11. Излучение ЧИЛИ 11, прошедшее через полевую диафрагму 31, собирается шестой формирующей системой 32 на светочувствительной площадке фотоприемного устройства 33.The fifth forming
Таким образом, на выходе блока ФПУ 18 формируется электрический сигнал, пропорциональный интенсивности излучения, попавшего на фоточувствительную площадку фотоприемного устройства 33, который поступает на АЦП 19, где величина сигнала оцифровывается и передается на вход порогового устройства 20. Пороговое устройство 20 через равные короткие промежутки времени порядка 30 нс производит сравнение величины оцифрованного электрического сигнала с пороговой величиной, записанной в ОЗУ порогового устройства.Thus, an electric signal is generated at the output of the
Значение пороговой величины выбирается в несколько раз больше, чем величина электрического сигнала, поступающего с АЦП 19 после попадания на фотоприемное устройство 33 зондирующего излучения, отраженного от диффузно рассеивающих объектов, но меньше величины электрического сигнала, поступающего с АЦП 23 после попадания на фотоприемное устройство 33 зондирующего излучения, отраженного от световозвращающих объектов.The threshold value is selected several times larger than the magnitude of the electric signal coming from the ADC 19 after the probe radiation received from the diffuser scattering objects 33, but less than the magnitude of the electric signal coming from the ADC 23 after the probing
Таким образом, если на пути распространения зондирующего излучения ЧИЛИ 11 попадается световозвращающий объект, то величина электрического сигнала превысит пороговое значение, пороговое устройство подает сигнал на первый вход МП 21, при получении которого МП 21 останавливает временной счетчик и рассчитывает дальность до световозвращающего объекта по времени распространения зондирующего излучения.Thus, if a retroreflective object is caught in the path of propagation of the probe radiation of CHILE 11, then the magnitude of the electric signal exceeds the threshold value, the threshold device sends a signal to the first input of MP 21, upon receipt of which MP 21 stops the time counter and calculates the distance to the retroreflective object according to the propagation time sounding radiation.
Величина измеренной дальности до обнаруженного оптического средства с пятого выхода параллельного интерфейса поступает на вход системы индикации 26, высвечивается на индикаторе и проекционным объективом проецируется в поле зрения окуляра 6.The value of the measured range to the detected optical means from the fifth output of the parallel interface is fed to the input of the display system 26, is displayed on the indicator and the projection lens is projected into the field of view of the eyepiece 6.
Одновременно МП 21 подает электрический сигнал на параллельный интерфейс 22 для формирования управляющего электрического сигнала световому излучателю 23. Параллельный интерфейс 22 формирует и выдает со второго выхода управляющий электрический сигнал, по длительности близкий к временному интервалу между двумя импульсами ЧИЛИ 11, на световой излучатель 23. Световой излучатель 23 излучает световой импульс, длительность которого равна длительности электрического сигнала, поданного на него. Этот световой импульс коллимируется второй формирующей системой 24, проходит через первый спектроделительный блок 13, попадает на сканирующий элемент 28 блока сканирования 14, отражается от него и попадает в третью формирующую систему 16 и далее через второй спектроделительный блок 25 в объектив 3 прицела. Поскольку второй спектроделительный блок 25 для светового импульса индикации является световозвращателем, то излучение светового импульса возвращается в обратном направлении и попадает в основной объектив 3 под тем же углом, под каким оно выходило из третьего формирующего блока 16 в направлении цели. Далее через основной объектив 3 визирного канала световой импульс проходит на спектроделитель 4, отразившись от которого он попадает через оптический модуль 5 в окуляр 6 прибора наблюдения. Поэтому при обнаружении оптического средства цели в окуляр 6 видно световую вспышку на том месте, где находится оптическое средство цели, даже если сама цель не наблюдаема. Если сканирование цели продолжается, то световые вспышки повторяются и таким образом производится индикация цели световым пятном в случае ее наблюдения или указывается местонахождение скрытой цели.At the same time, MP 21 supplies an electric signal to a parallel interface 22 to generate a control electric signal to the light emitter 23. The parallel interface 22 generates and issues a control electric signal from the second output, which is close in duration to the time interval between two pulses of CHILI 11, to a light emitter 23. the emitter 23 emits a light pulse whose duration is equal to the duration of the electric signal supplied to it. This light pulse is collimated by the second forming system 24, passes through the first spectrodividing unit 13, enters the scanning element 28 of the scanning unit 14, is reflected from it and enters the third forming system 16 and then through the second spectrodividing unit 25 into the sight lens 3. Since the second spectro-dividing unit 25 for the indication light pulse is a retroreflector, the light pulse radiation returns in the opposite direction and enters the main lens 3 at the same angle as it exited the third forming unit 16 in the direction of the target. Then, through the main lens 3 of the sighting channel, a light pulse passes to a spectrometer 4, reflecting from which it enters through the optical module 5 into the eyepiece 6 of the observation device. Therefore, when detecting the optical means of the target in the eyepiece 6, a light flash is visible at the place where the optical means of the target is located, even if the target itself is not observable. If the scanning of the target continues, the light flashes are repeated and thus the target is indicated with a light spot in case of observation or the location of the hidden target is indicated.
Одновременно МП 21 считывает информацию в канале параллельного интерфейса 22, связанном с устройством контроля 15 положения сканирующего элемента. Считанная информация представляет собой величину угла положения зеркала по вертикали, на основании которой МП 21 рассчитывает величину угла рассогласования по вертикали между направлением на цель и прицельной маркой, а также рассчитываются углы, на которые следует повернуть головное зеркало, чтобы ось визирного канала была направлена на цель. Эти данные поступают на первый вход параллельного интерфейса 22. На их основании формируется управляющий сигнал, который через четвертый выход параллельного интерфейса 22 подается на вход системы стабилизации и наведения линии визирования головного зеркала 2. Система стабилизации и наведения линии визирования головного зеркала 2 отрабатывает управляющий сигнал, уменьшая угловое рассогласование между направлением на цель и линией визирования до тех пор, пока управляющий сигнал не станет равным нулю. При этом прицельная марка будет установлена на цель и, таким образом, выполнено автоматическое наведение на цель.At the same time, the MP 21 reads information in the channel of the parallel interface 22 associated with the device 15 for monitoring the position of the scanning element. The read information represents the magnitude of the vertical angle of the mirror, on the basis of which the MP 21 calculates the magnitude of the vertical misalignment angle between the direction of the target and the aiming mark, and also calculates the angles by which the head mirror should be rotated so that the axis of the target channel is aimed at the target . These data go to the first input of the parallel interface 22. Based on them, a control signal is generated, which is fed through the fourth output of the parallel interface 22 to the input of the stabilization and guidance line of the sight line of the head mirror 2. The stabilization and guidance line of sight of the head mirror 2 processes the control signal, reducing the angular mismatch between the direction to the target and the line of sight until the control signal becomes equal to zero. In this case, the aiming mark will be set on the target and, thus, automatic aiming at the target is performed.
Таким образом, при включении прибора зондирующий канал посылает импульс излучения ЧИЛИ 11 в пространство целей, приемный канал принимает отраженное от предметов излучение и, в случае обнаружения оптического средства, канал световой индикации высвечивает излучение светового излучателя 23 в окуляр 6 и указывает местоположение этого средства. Одновременно система автоматического наведения на цель поворачивает головное зеркало на рассчитанный угол так, что прицельная марка визирного канала устанавливается на обнаруженной цели.Thus, when the device is turned on, the probing channel sends a pulse of CHILE 11 radiation to the target space, the receiving channel receives the radiation reflected from objects and, in the case of detecting optical means, the light indication channel illuminates the radiation of the light emitter 23 into the eyepiece 6 and indicates the location of this means. At the same time, the automatic targeting system rotates the head mirror by the calculated angle so that the reticle of the sighting channel is set on the detected target.
Вывод второго спектроделительного блока 25 из оптической связи с третьей формирующей системой 16, головным зеркалом 1 и объективом 3 полностью открывает эти оптические элементы и, таким образом, не ухудшает характеристики визирного канала 5 при работе прибора в обычном режиме наблюдения и прицеливания, а также при работе прибора в режиме обнаружения оптических средств целей. При этом при выведенном втором спектроделительном блоке 25 и работе прибора в режиме обнаружения оптических средств целей отсутствует световая индикация цели, а целеуказание и прицеливание осуществляет система автоматического наведения.The output of the second spectrodividing unit 25 from optical communication with the third forming system 16, the head mirror 1 and the lens 3 completely opens these optical elements and, thus, does not degrade the characteristics of the sighting channel 5 during operation of the device in normal observation and aiming mode, as well as during operation device in the mode of detection of optical means targets. In this case, when the second spectrodividing unit 25 is brought out and the device operates in the detection mode of the optical means of targets, there is no light indication of the target, and targeting and aiming are carried out by the automatic guidance system.
Следует отметить, что работа системы стабилизации 2 по удержанию головного зеркала 1 в направлении прицеливания вносит незначительные ошибки в углы посыла и приема зондирующего излучения в силу того, что время между посылом зондирующего импульса излучения ЧИЛИ 11 и его приемом чрезвычайно мало и составляет порядка 10 мксек.It should be noted that the operation of the stabilization system 2 to hold the head mirror 1 in the direction of aiming introduces insignificant errors in the angles of sending and receiving the probing radiation due to the fact that the time between sending a probing radiation pulse of CHILE 11 and its reception is extremely short and amounts to about 10 μs.
Совмещение прицельной марки с целью обеспечивает прицеливание для стрельбы прямой наводкой.The combination of the aiming mark with the aim provides aiming for direct fire.
Если при обнаружении оптического средства цели передать через параллельный интерфейс величину измеренной дальности баллистическому вычислителю системы управления огнем вооружения, то вооружение автоматически наводится на цель с учетом поправки на дальность.If upon detecting the target’s optical means, the measured range is transmitted via the parallel interface to the ballistic computer of the weapon fire control system, then the weapon is automatically aimed at the target with allowance for range.
Таким образом, заявляемый прибор обеспечивает обнаружение замаскированных и малоразмерных целей, имеющих в своем составе оптические средства, и осуществляет автоматическое прицеливание, что расширяет его функциональные возможности, увеличивает точность и скорость прицеливания и, следовательно, обеспечивает повышение боевой эффективности.Thus, the inventive device provides the detection of camouflaged and small targets, incorporating optical means, and carries out automatic aiming, which extends its functionality, increases the accuracy and speed of aiming and, therefore, provides increased combat effectiveness.
Источники информацииInformation sources
1. Техническое описание и инструкция по эксплуатации изделия 1 К 13-2 «Прицел-прибор наведения», разработка ЦКБ «Пеленг», 1987 г. - прототип.1. Technical description and operating instructions for the product 1 K 13-2 "Sight-guidance device", development of the Central Design Bureau "Peleng", 1987 - prototype.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BY20050847 | 2005-08-26 | ||
| BYA20050847 | 2005-08-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2310219C1 true RU2310219C1 (en) | 2007-11-10 |
Family
ID=38958374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006116702/28A RU2310219C1 (en) | 2005-08-26 | 2006-05-15 | Instrument for daytime and night observation and aiming |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2310219C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU186487U1 (en) * | 2017-05-29 | 2019-01-22 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Геофизика-НВ" | Device for round-the-clock observation of the position of the radiation spot at a remote object |
| RU2708535C1 (en) * | 2018-12-28 | 2019-12-09 | Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева", ПАО КМЗ | Panoramic device |
-
2006
- 2006-05-15 RU RU2006116702/28A patent/RU2310219C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU186487U1 (en) * | 2017-05-29 | 2019-01-22 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Геофизика-НВ" | Device for round-the-clock observation of the position of the radiation spot at a remote object |
| RU2708535C1 (en) * | 2018-12-28 | 2019-12-09 | Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева", ПАО КМЗ | Panoramic device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5517297A (en) | Rangefinder with transmitter, receiver, and viewfinder on a single common optical axis | |
| US8400625B1 (en) | Ground support equipment tester for laser and tracker systems | |
| CN108693516B (en) | Device and method for rapidly measuring performance of laser ranging system | |
| CN108931783B (en) | Device and method for measuring performance of laser ranging system with high precision | |
| US8692995B2 (en) | Optical system for projecting an IR or UV test signal with optical alignment of the projection axis in the visible spectral region | |
| JPH028774A (en) | Apparatus and method for dynamically and statically testing lumen sight alignment of electro-optic system | |
| CN208902871U (en) | A kind of device of rapid survey laser ranging system performance | |
| JPH03122517A (en) | Automatic boresighting apparatus for photoelectronic system | |
| US20210341264A1 (en) | Optical systems and devices for ballistic parameter measurements | |
| RU2464601C1 (en) | Aiming device with laser range finder | |
| WO1993020399A1 (en) | Laser rangefinder optical sight (lros) | |
| RU2310219C1 (en) | Instrument for daytime and night observation and aiming | |
| JP4690316B2 (en) | Aiming device and measuring device that can be used without or in contact | |
| RU2568336C2 (en) | Method of detecting optical and optoelectronic devices and device therefor | |
| CN107238840B (en) | Pulse laser high-speed distance measuring optical system | |
| RU2535583C1 (en) | Device for control of sight line position of aiming sight on small arms | |
| CA2241761C (en) | Sighting system and method for temperature measuring | |
| RU2617459C1 (en) | Multichannel optical-location system | |
| RU2307322C2 (en) | Laser range-finder | |
| CN208902879U (en) | A kind of device of high-acruracy survey laser ranging system performance | |
| RU2193789C2 (en) | Day and night observation device | |
| CN112558088A (en) | Laser detection and laser interference method and device | |
| RU63054U1 (en) | LASER RANGEFINDER | |
| RU2273824C2 (en) | Laser distance meter (variants) | |
| RU210937U1 (en) | UNIT OPTO-ELECTRONIC |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20100419 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180516 |