RU2535240C1

RU2535240C1 - Laser target-indicator distance meter

Info

Publication number: RU2535240C1
Application number: RU2013137839/28A
Authority: RU
Inventors: Владислав Андреевич Прядеин; Вячеслав Сергеевич Емельянов; Владимир Николаевич Кутурин; Лев Кириллович Михайлов; Владимир Александрович Ступников; Александр Иванович Текутов; Альберт Белович Уиц; Галина Никитична Шабашева
Priority date: 2013-08-14
Filing date: 2013-08-14
Publication date: 2014-12-10

Abstract

FIELD: measurement equipment.

SUBSTANCE: invention refers to military equipment, and namely to equipment of laser target indication and distance measuring. Laser target-indicator distance meter contains transmitter-receiver with exit pupil of transmitting channel, power socket of external subscribers, pumping unit of transmitting channel and control element of pumping energy, starting signal sensor, photoreceiver with former of stop signal in the form of light emitting diode, control unit with time-interval meter, former of delay time limit, pulse generator of stop signal former power supply, gate generator, unit of reference frequency; tester of laser energy including photoreceiving unit with input lens, optically connected to exit pupil of transmitting channel, and control and display panel, frequency tester including clock-pulse generator, frequency meter unit with indicators of compliance or non-compliance of recurrence frequencies or code sequence of laser radiation pulses to specified values with photoreceiver, optically connected to exit pupil of transmitting channel.

EFFECT: reducing time for check of laser target-indicator distance meter readiness for tactical employment and providing this check under autonomous conditions.

10 dwg

Description

Изобретение относится к военной технике, а именно к аппаратуре лазерного целеуказания и дальнометрии.The invention relates to military equipment, namely to equipment for laser target designation and ranging.

Известны лазерные целеуказатели-дальномеры (далее - ЛЦД), предназначенные для визуальной разведки целей на местности, измерения дальности и угловых координат целей и лазерного целеуказания [1].Known laser target designators-rangefinders (hereinafter - LCD), designed for visual reconnaissance of targets on the ground, measuring the range and angular coordinates of targets and laser target designation [1].

Недостатком известного ЛЦД является невозможность оперативной комплексной проверки его готовности к боевому применению.A disadvantage of the known LCD is the impossibility of an operational comprehensive verification of its readiness for combat use.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является лазерный целеуказатель-дальномер, описанный в [2].The closest in technical essence to the proposed device is a laser target designator, rangefinder, described in [2].

Указанный ЛЦД содержит приемопередатчик, в корпусе которого размещены излучающий канал с выходным зрачком, приемно-визирный канал с устройством фотоприемным, включающим фотодиод, датчик стартового сигнала, блок управления с генератором и делителем задающей частоты и измерителем временных интервалов, блок накачки излучающего канала с элементом регулировки энергии накачки и разъем для подключения питания внешних абонентов.The indicated LCD contains a transceiver, in the housing of which there is a radiating channel with an exit pupil, a receiving-sighting channel with a photo-receiving device including a photodiode, a start signal sensor, a control unit with a generator and a reference frequency divider and a time interval meter, a pump channel of the radiating channel with an adjustment element pump energy and a socket for connecting power to external subscribers.

В известном ЛЦД комплексная проверка правильности функционирования в основных режимах работы (режим измерения дальности, режим целеуказания - подсвета) и соответствия основных параметров в режиме целеуказания - подсвета, таких как энергия импульса лазерного излучения и частота повторения импульсов лазерного излучения, может быть проведена только на специально оборудованных стендах в помещениях лабораторного типа, т.е. не обеспечивается оперативность проверки перед боевым применением.In the well-known LCD, a comprehensive check of the correct functioning in the main operating modes (range measurement mode, target designation-backlight mode) and the correspondence of the main parameters in the target designation-backlight mode, such as laser pulse energy and laser pulse repetition rate, can only be carried out specifically equipped stands in laboratory-type rooms, i.e. the efficiency of verification before combat use is not ensured.

Задачей настоящего изобретения является сокращение времени проверки готовности лазерного целеуказателя-дальномера к боевому применению и обеспечение указанной проверки в автономных условиях.The objective of the present invention is to reduce the time required to verify the readiness of the laser target designator-range finder for combat use and to provide the specified verification in stand-alone conditions.

Указанная задача решается за счет того, что известный лазерный целеуказатель-дальномер, содержащий приемопередатчик, в корпусе которого размещены излучающий канал с выходным зрачком, приемно-визирный канал с устройством фотоприемным, включающим фотодиод, датчик стартового сигнала, блок управления с генератором и делителем задающей частоты и измерителем временных интервалов, блок накачки излучающего канала с элементом регулировки энергии накачки и разъем для подключения питания внешних абонентов, дополнительно снабжен тестером энергии лазерного излучения, включающим фотоприемный блок с пультом управления и индикации для отображения тестируемой энергии лазерного излучения и количества импульсов излучения и тестером частоты с фотоприемником, а в устройство фотоприемное введен формирователь контрольного стопового сигнала в виде светодиода, оптически сопряженный с фотодиодом устройства фотоприемного, в блок управления приемопередатчика дополнительно введен формирователь контрольного времени задержки, импульсный генератор питания формирователя стопового сигнала, узел опорной частоты, связанный с генератором задающей частоты через делитель задающей частоты, и строб-генератор, при этом выход датчика стартового сигнала подключен к входу формирователя контрольного времени задержки, выход которого соединен с входом запуска импульсного генератора питания формирователя стопового сигнала, а выход устройства фотоприемного приемопередатчика подключен к входу измерителя временных интервалов через строб-генератор, причем фотоприемный блок тестера энергии лазерного излучения включает оптически сопряженные входной объектив, плоско-вогнутую линзу, оптический клин, две плоскопараллельные пластины, установленные под углом друг к другу, окуляр и фотодетектор, размещенный в выходном зрачке последнего и выполнен с возможностью подключения к разъему питания внешних абонентов приемопередатчика, информационного сопряжения с пультом управления и индикации и размещения на корпусе приемопередатчика таким образом, чтобы выходной зрачок излучающего канала последнего был оптически сопряжен с входным объективом фотоприемного блока, при этом входной объектив и окуляр последнего образуют трубу Кеплера, плоско-вогнутая линза совместно с входным объективом образуют фокусирующий телеобъектив, предназначенный для вывода пучка лазерного излучения наружу для калибровки тестера энергии, плоско-вогнутая линза, оптический клин и две плоскопараллельные пластины образуют ослабитель для лазерного пучка, а две последние дополнительно предназначены для компенсации смещения оси пучка лазерного излучения и выравнивания коэффициента ослабления для s и p-поляризации лазерного излучения, а элемент регулировки энергии накачки размещен на корпусе приемопередатчика с возможностью оперативного доступа, фотоприемник тестера частоты выполнен с возможностью установки на корпусе приемопередатчика в зоне выходного зрачка излучающего канала и информационного сопряжения с тестером частоты, который включает тактовый генератор, блок частотомера с индикаторами соответствия или несоответствия тестируемых частоты повторения или кодовой последовательности импульсов лазерного излучения нормированным значениям, при этом блок частотомера подключен к выходу тактового генератора и выполнен с возможностью подключения к выходу узла опорной частоты приемопередатчика, а тестер частоты выполнен с возможностью подключения к разъему питания внешних абонентов приемопередатчика.This problem is solved due to the fact that the well-known laser target-range finder containing a transceiver, in the housing of which there is a radiating channel with an exit pupil, a receiving-target channel with a photodetector including a photodiode, a start signal sensor, a control unit with a generator and a frequency divider and a time interval meter, the pumping unit of the radiating channel with an element for adjusting the pump energy and a connector for connecting power to external subscribers, is additionally equipped with an energy tester laser radiation, including a photodetector unit with a control and indication panel for displaying the tested laser radiation energy and the number of radiation pulses and a frequency tester with a photodetector, and a stop signal driver in the form of an LED optically coupled to the photodetector of the photodetector device is introduced into the photodetector, into the unit control transceiver additionally introduced a driver of the control delay time, a pulsed power generator of the driver of the stop signal la, the reference frequency node connected to the reference frequency generator via the reference frequency divider, and a strobe generator, while the output of the start signal sensor is connected to the input of the delay control driver, the output of which is connected to the start input of the pulse power generator of the stop signal, and the output the photodetector transceiver device is connected to the input of the time interval meter through a strobe generator, the photodetector unit of the laser radiation energy tester includes optically an input lens, a flat-concave lens, an optical wedge, two plane-parallel plates mounted at an angle to each other, an eyepiece and a photo detector located in the exit pupil of the latter and configured to connect external transceiver subscribers to the power connector, information pairing with the control panel and indication and placement on the transceiver housing so that the exit pupil of the emitting channel of the latter is optically paired with the input lens of the photodetector unit, while the input lens and the eyepiece of the latter form a Kepler tube, a flat-concave lens together with an input lens form a focusing telephoto lens designed to output the laser beam outward for calibration of the energy tester, a flat-concave lens, an optical wedge, and two plane-parallel plates form an attenuator for the laser beam , and the last two are additionally designed to compensate for the displacement of the axis of the laser beam and alignment of the attenuation coefficient for s and p-polarization of the laser radiation and the pump energy adjustment element is placed on the transceiver case with the possibility of quick access, the frequency tester photodetector is configured to install a radiating channel on the transceiver case in the area of the exit pupil and information interface with the frequency tester, which includes a clock generator, frequency meter unit with indicators of compliance or mismatch tested repetition rate or code sequence of laser pulses to normalized values, while the block h stotomera connected to the output of the clock generator and adapted to connect to the output node transceiver reference frequency and the frequency of the tester is configured to connect to the power connector external subscriber transceiver.

Снабжение лазерного целеуказателя-дальномера тестером энергии лазерного излучения, включающим фотоприемный блок с пультом управления и индикации для отображения тестируемой энергии лазерного излучения и количества импульсов излучения, и выполнение фотоприемного блока с возможностью подключения к разъему питания внешних абонентов приемопередатчика, информационного сопряжения с пультом управления и индикации и размещения на корпусе приемопередатчика таким образом, чтобы выходной зрачок излучающего канала последнего был оптически сопряжен с входным объективом фотоприемного блока, обеспечивает возможность автономного оперативного контроля энергии импульса лазерного излучения ЛЦД в различных режимах в полевых условиях. Выполнение фотоприемного блока тестера энергии лазерного излучения в виде оптически сопряженных входного объектива, плоско-вогнутой линзы, оптического клина, двух плоскопараллельных пластин, установленных под углом друг к другу, окуляра и фотодетектора, размещенного в выходном зрачке окуляра, при этом входной объектив и окуляр образуют трубу Кеплера, плоско-вогнутая линза совместно с входным объективом образуют фокусирующий телеобъектив, предназначенный для вывода пучка лазерного излучения наружу для калибровки тестера энергии, плоско-вогнутая линза, оптический клин и две плоскопараллельные пластины образуют ослабитель для лазерного пучка, а две последние дополнительно предназначены для компенсации смещения оси пучка лазерного излучения и выравнивания коэффициента ослабления для s- и p-поляризации лазерного излучения, обеспечивает компактность конструкции фотоприемного блока и возможность его установки на корпус приемопередатчиков ЛЦД различного типа, отличающихся уровнем выходной энергии лазерного излучения и поляризацией выходного лазерного пучка.Providing a laser target designator-range finder with a laser radiation energy tester, including a photodetector unit with a control and indication panel for displaying the tested laser radiation energy and the number of radiation pulses, and performing a photodetector unit with the ability to connect external transceiver subscribers to the power connector, information pairing with a control and indication panel and placement on the transceiver housing so that the exit pupil of the emitting channel of the latter is optically coupled to the input lens of the photodetector unit, it provides the possibility of autonomous operational control of the energy of the laser pulse of the LCD in various modes in the field. The implementation of the photodetector block of the laser energy energy tester in the form of an optically conjugated input lens, a flat-concave lens, an optical wedge, two plane-parallel plates mounted at an angle to each other, an eyepiece and a photo detector placed in the exit pupil of the eyepiece, the input lens and the eyepiece form Kepler’s tube, a flat-concave lens together with the input lens form a focusing telephoto lens, designed to output the laser beam outward for calibration of the energy tester, flat a co-concave lens, an optical wedge, and two plane-parallel plates form an attenuator for the laser beam, and the last two are additionally designed to compensate for the displacement of the axis of the laser beam and equalize the attenuation coefficient for s- and p-polarization of the laser radiation, provides a compact design of the photodetector and its installation on the housing of the LCD transceivers of various types, differing in the level of output laser radiation energy and polarization of the output laser beam.

Размещение элемента регулировки энергии накачки на корпусе приемопередатчика с возможностью оперативного доступа обеспечивает возможность оперативной регулировки в автономных условиях энергии накачки и соответственно энергии импульса лазерного излучения, если по показаниям тестера энергии лазерного излучения установлено, что она не соответствует нормированным значениям.Placing the pump energy control element on the transceiver housing with the possibility of quick access provides the possibility of operational adjustment in stand-alone conditions of the pump energy and, accordingly, the laser pulse energy, if, according to the readings of the laser energy tester, it is established that it does not correspond to the normalized values.

Снабжение лазерного целеуказателя-дальномера тестером частоты с фотоприемником, выполненным с возможностью установки на корпусе приемопередатчика в зоне выходного зрачка излучающего канала и информационного сопряжения с тестером частоты, который включает тактовый генератор, блок частотомера с индикаторами соответствия или несоответствия тестируемых частоты повторения или кодовой последовательности импульсов лазерного излучения нормированным значениям, при этом блок частотомера подключен к выходу тактового генератора и выполнен с возможностью подключения к выходу узла опорной частоты приемопередатчика, а тестер частоты выполнен с возможностью подключения к разъему питания внешних абонентов приемопередатчика, обеспечивает возможность автономного оперативного контроля частоты повторения импульсов лазерного излучения или временных интервалов кодовой последовательности в полевых условиях.Providing a laser target designator-range finder with a frequency tester with a photodetector configured to install a radiating channel on the transceiver housing in the area of the exit pupil and information interface with a frequency tester, which includes a clock generator, a frequency meter unit with indicators of correspondence or non-compliance of the tested pulse repetition rate or code sequence of laser pulses radiation to normalized values, while the block of the frequency meter is connected to the output of the clock generator and to be connected to the output node transceiver reference frequency and the frequency tester is configured to connect to the power connector external subscriber transceiver enables autonomous operational control repetition rate of laser pulses or the time intervals of the code sequence in the field.

Введение в устройство фотоприемное приемно-визирного канала приемопередатчика формирователя стопового сигнала в виде светодиода, оптически сопряженного с фотодиодом устройства фотоприемного, введение дополнительно в блок управления приемопередатчика формирователя контрольного времени задержки, импульсного генератора питания формирователя стопового сигнала, узла опорной частоты, связанного с генератором задающей частоты через делитель задающей частоты, и строб-генератора, при этом подключение выхода датчика стартового сигнала к входу формирователя контрольного времени задержки, выход которого соединен с входом запуска импульсного генератора питания формирователя стопового сигнала, а выход устройства фотоприемного приемопередатчика подключен к входу измерителя временных интервалов через строб-генератор, обеспечивает возможность оперативной проверки правильности функционирования дальномерного канала приемопередатчика ЛЦД в условиях отсутствия реальной натурной трассы, когда стоповый сигнал, соответствующий отраженному от цели сигналу, имитируется формирователем стопового сигнала, включаемым по истечении заданного контрольного времени задержки.Introducing a stop driver in the form of a light emitting diode optically coupled to a photodetector of the receiving-sighting channel of the stop detector, introducing, in addition to the control unit of the transceiver, the driver of the control delay time, a pulsed power generator of the stop signal driver, a reference frequency unit associated with a reference frequency generator through the reference frequency divider, and the strobe generator, while connecting the output of the start signal sensor to the input of the driver of the control delay time, the output of which is connected to the start input of the pulsed power generator of the stop signal driver, and the output of the photodetector transceiver device is connected to the input of the time interval meter through a strobe generator, provides the ability to quickly verify the correct functioning of the rangefinder channel of the LCD transceiver in the absence of a real field paths when the stop signal corresponding to the signal reflected from the target is imitated The stop indicator turned on after the specified control delay time.

Таким образом, совокупность отличительных признаков позволила решить поставленную задачу - сократить время проверки готовности лазерного целеуказателя-дальномера к боевому применению и обеспечить проведение указанной проверки в автономных условиях.Thus, the combination of distinctive features allowed us to solve the problem - to reduce the time required to verify the readiness of the laser target designator-rangefinder for combat use and to ensure that the test is carried out in autonomous conditions.

На фиг.1 показана структурная схема приемопередатчика ЛЦД.Figure 1 shows the structural diagram of the LCD transceiver.

На фиг.2 показана структурная схема связи приемопередатчика ЛЦД и тестера энергии лазерного излучения.Figure 2 shows the structural diagram of the connection of the LCD transceiver and the laser energy tester.

На фиг.3 показана структурная схема связи приемопередатчика ЛЦД и тестера частоты с фотоприемником.Figure 3 shows a block diagram of the communication of the LCD transceiver and frequency tester with a photodetector.

На фиг.4 показана оптическая схема фотоприемного блока тестера энергии лазерного излучения.Figure 4 shows the optical scheme of the photodetector unit of the laser energy tester.

На фиг.5 показан общий вид приемопередатчика ЛЦД с фотоприемным блоком и пультом управления и индикации тестера энергии лазерного излучения.Figure 5 shows a General view of the LCD transceiver with a photodetector unit and a control panel and display of a laser radiation energy tester.

На фиг.6 показан общий вид приемопередатчика ЛЦД с фотоприемником и тестером частоты.Figure 6 shows a General view of the LCD transceiver with a photodetector and a frequency tester.

На фиг.7 представлена фотография ЛЦД в развернутом положении и сопряженного с тестером энергии лазерного излучения.Figure 7 presents a photograph of the LCD in the expanded position and the laser radiation coupled with the energy tester.

На фиг.8 представлена фотография пульта управления и индикации тестера энергии лазерного излучения.On Fig presents a photograph of the remote control and display of the laser energy tester.

На фиг.9 представлена фотография приемопередатчика ЛЦД, сопряженного с фотоприемником и тестером частоты.Figure 9 presents a photograph of an LCD transceiver coupled to a photodetector and a frequency tester.

На фиг.10 показана циклограмма работы приемопередатчика в режиме измерения контрольной дальности.Figure 10 shows the sequence diagram of the operation of the transceiver in the measurement mode of the control range.

Лазерный целеуказатель-дальномер содержит приемопередатчик 1, в корпусе которого размещены излучающий канал 2 с выходным зрачком 3, приемно-визирный канал 4 с устройством фотоприемным 5, включающим фотодиод 6 и формирователь стопового сигнала 7 в виде светодиода, оптически сопряженный с фотодиодом 6, датчик стартового сигнала 8, блок управления 9 с генератором задающей частоты 10, делителем задающей частоты 11, узлом опорной частоты 12, измерителем временных интервалов 13, формирователем контрольного времени задержки 14, импульсным генератором питания 15 для формирователя стопового сигнала 7, строб-генератором 16, блок накачки 17 излучающего канала 2 с элементом регулировки энергии накачки 18 и разъем 19 для подключения питания внешних абонентов.The laser target designator-range finder contains a transceiver 1, in the housing of which there is a radiating channel 2 with an exit pupil 3, a receiving-target channel 4 with a photodetector 5, including a photodiode 6 and a stop driver 7 in the form of an LED, optically paired with a photodiode 6, a start sensor signal 8, a control unit 9 with a generator of the driving frequency 10, a divider of the driving frequency 11, a node of the reference frequency 12, a meter of time intervals 13, a shaper of the control delay time 14, a pulse generator Tanya 15 to the stop signal generator 7, the strobe generator 16, the pump unit 17 of the radiating element of channel 2 with adjusting the pump power connector 18 and 19 for power supply external subscribers.

Лазерный целеуказатель-дальномер содержит также тестер энергии лазерного излучения, включающий фотоприемный блок 20 с входным объективом 21 и пульт управления и индикации 22. Фотоприемный блок 20 выполнен с возможностью подключения к разъему питания внешних абонентов приемопередатчика 19 с помощью кабеля 23, информационного сопряжения с пультом управления и индикации 22 с помощью кабеля 24 и размещения на корпусе приемопередатчика 1 посредством кронштейна 25, фиксируемого винтами 26, при этом кронштейн 25 снабжен направляющими штифтами и винтами 27 для фиксации фотоприемного блока 20. При указанной установке фотоприемного блока выходной зрачок 3 излучающего канала 2 приемопередатчика 1 оптически сопрягается с входным объективом 21 фотоприемного блока 20.The laser target designator-rangefinder also contains a laser radiation energy tester, including a photodetector unit 20 with an input lens 21 and a control and indication panel 22. The photodetector unit 20 is configured to connect external subscribers of the transceiver 19 using a cable 23, information pairing with the control panel and display 22 with cable 24 and placement on the transceiver 1 body through an arm 25 secured by screws 26, while the arm 25 is provided with guide pins and screws 27 for fixing the photodetector unit 20. In said unit the exit pupil photodetector channel 2 3 emitting optical transceiver 1 is mated with the input lens 21, photodetector 20.

Фотоприемный блок 20 тестера энергии лазерного излучения включает в свой состав оптически сопряженные входной объектив 21, плоско-вогнутую линзу 28, оптический клин 29, две плоскопараллельные пластины 30, 31, установленные под углом друг к другу, окуляр 32 и фотодетектор 33, размещенный в выходном зрачке окуляра 32. Входной объектив 21 и окуляр 32 образуют трубу Кеплера, а плоско-вогнутая линза 28 совместно с входным объективом 21 образуют фокусирующий телеобъектив, предназначенный для вывода пучка лазерного излучения наружу для калибровки тестера энергии. Плоско-вогнутая линза 28, оптический клин 29 и две плоскопараллельные пластины 30, 31 образуют ослабитель для лазерного пучка, а плоскопараллельные пластины 30, 31 дополнительно предназначены для компенсации смещения оси пучка лазерного излучения и выравнивания коэффициента ослабления для s- и p-поляризации лазерного излучения (E_p - электрический вектор с p-поляризацией, параллельной плоскости падения, E_s - электрический вектор с s-поляризацией, перпендикулярной плоскости падения).The photodetector unit 20 of the laser energy energy tester includes optically conjugated input lens 21, a flat-concave lens 28, an optical wedge 29, two plane-parallel plates 30, 31 mounted at an angle to each other, an eyepiece 32 and a photodetector 33 located in the output the pupil of the eyepiece 32. The input lens 21 and the eyepiece 32 form a Kepler tube, and a flat-concave lens 28 together with the input lens 21 form a focusing telephoto lens designed to output the laser beam outward for calibration of the tester WGIG. A plane-concave lens 28, an optical wedge 29, and two plane-parallel plates 30, 31 form an attenuator for the laser beam, and plane-parallel plates 30, 31 are additionally designed to compensate for the axis shift of the laser beam and equalize the attenuation coefficient for s- and p-polarization of laser radiation (E _p is an electric vector with p-polarization parallel to the plane of incidence, E _s is an electric vector with s-polarization perpendicular to the plane of incidence).

Пульт управления и индикации 22 снабжен цифровыми индикаторами 34, 35, предназначенными для отображения энергии и количества импульсов лазерного излучения, а также органами (кнопками) управления 36 ("СИГНАЛ"), 37 ("СЕРИЯ"), 38 ("ИЗМЕРЕНИЕ"), 39 ("ЗАПУСК/ЧАСТОТА") и 40 ("ПУСК/ВВОД") для выбора режима тестирования энергии.The control and display panel 22 is equipped with digital indicators 34, 35, designed to display the energy and number of pulses of laser radiation, as well as control bodies (buttons) 36 ("SIGNAL"), 37 ("SERIES"), 38 ("MEASUREMENT"), 39 (“START / FREQUENCY”) and 40 (“START / ENTER”) to select the energy test mode.

Лазерный целеуказатель-дальномер содержит также тестер частоты 41 с фотоприемником 42, который может устанавливаться на корпус приемопередатчика 1 посредством кронштейна 43 в зоне выходного зрачка 3 излучающего канала. Фотоприемник 42 подключается к тестеру частоты 41 для питания и информационного сопряжения кабелями 44, 45.The laser target designator-rangefinder also contains a frequency tester 41 with a photodetector 42, which can be mounted on the housing of the transceiver 1 by means of an arm 43 in the area of the exit pupil 3 of the emitting channel. The photodetector 42 is connected to a frequency tester 41 for power and information pairing with cables 44, 45.

Тестер частоты 41 включает тактовый генератор 46, блок частотомера 47 с индикаторами 48, 49 соответствия или несоответствия тестируемой частоты повторения или кодовой последовательности импульсов лазерного излучения нормированным значениям. Блок частотомера 47 подключен к выходу тактового генератора 46 и выполнен с возможностью подключения к выходу узла опорной частоты 12 приемопередатчика 1, а тестер частоты выполнен с возможностью подключения к разъему питания внешних абонентов 19 приемопередатчика 1 с помощью кабеля 50.Frequency tester 41 includes a clock generator 46, a frequency counter unit 47 with indicators 48, 49 of correspondence or non-compliance of the tested repetition frequency or code sequence of laser radiation pulses with normalized values. The block of the frequency meter 47 is connected to the output of the clock generator 46 and is configured to connect to the output of the node of the reference frequency 12 of the transceiver 1, and the frequency tester is configured to connect to the power connector of external subscribers 19 of the transceiver 1 using a cable 50.

Датчик стартового сигнала 8 формирует стартовый электрический сигнал 51. Импульсный генератор питания 15 формирует импульс питания 52 для формирователя стопового светового сигнала 7. Устройство фотоприемное 5 формирует столовый электрический сигнал 53, а строб-генератор 16 блока управления 9 формирует строб-импульс 54.The sensor of the start signal 8 generates a start electric signal 51. The pulse power generator 15 generates a power pulse 52 for the driver of the stop light signal 7. The photodetector 5 generates a table electric signal 53, and the strobe generator 16 of the control unit 9 generates a strobe pulse 54.

Лазерный целеуказатель-дальномер работает следующим образом.Laser target range finder works as follows.

1. Работа в режиме проверки правильности функционирования дальномерного канала приемопередатчика. Включают питание приемопередатчика 1 и производят запуск приемопередатчика в режиме контроля. При запуске излучающий канал 2 генерирует импульс лазерного излучения, часть лазерного излучения попадает на датчик стартового сигнала 8, который выдает стартовый электрический сигнал 51, поступающий в измеритель временных интервалов 13 и в формирователь контрольного времени задержки 14. Измеритель временных интервалов 13 начинает отсчет временного интервала, формирователь контрольного времени задержки 14 производит отсчет контрольного времени задержки Т_задк, по окончании которого выдает команду на запуск импульсного генератора питания формирователя стопового сигнала 15. Последний подает импульс питания 52 на светодиод формирователя стопового сигнала 7, излучение которого принимается фотодиодом 6 устройства фотоприемного 5, при этом на выходе устройства фотоприемного 5 формируется стоповый электрический сигнал 53, поступающий на вход измерителя временных интервалов 13 через строб-генератор 16 и останавливающий в измерителе временных интервалов 17 отсчет контрольного временного интервала Т_к. При этом блок управления 9 формирует и отображает на цифроиндикаторе отсчет контрольной дальности Д_к, связанной с отсчетом контрольного временного интервала соотношением1. Work in the mode of checking the correct functioning of the rangefinder channel of the transceiver. Turn on the power of the transceiver 1 and start the transceiver in control mode. When starting up, the emitting channel 2 generates a laser pulse, part of the laser radiation enters the start signal sensor 8, which generates a start electric signal 51, which enters the time interval meter 13 and the delay time monitor shaper 14. The time interval meter 13 starts counting the time interval, controlling generator 14 produces timing countdown delay control time T _tailgate, after which issues a command to launch a pulsed power generator shaper of the stop signal 15. The latter supplies a power pulse 52 to the LED of the shaper of the stop signal 7, the radiation of which is received by the photodiode 6 of the photodetector 5, while the output of the photodetector 5 generates a stop electrical signal 53, which is input to the meter of time intervals 13 through a strobe generator 16 and stop in the meter of time intervals 17 the reference time interval T _to . In this case, the control unit 9 generates and displays on the digital indicator a reference of the control range D _k associated with the reference of the control time interval by the ratio

$Д_{к} = с \cdot Т_{к} /2, (1)$

D_{to} = from \cdot T_{to} / 2,                                    (one)

где с - скорость света.where c is the speed of light.

При этом строб-генератор 16 формирует строб-импульс 54 для отсечки возможных стоповых сигналов, отраженных от объектов на местности, если проверка правильности функционирования дальномерного канала производится при открытом выходном зрачке 3 излучающего канала 2 и открытом приемно-визирном канале 4.In this case, the strobe generator 16 generates a strobe pulse 54 for cutting off possible stop signals reflected from objects on the ground if the correct functioning of the rangefinder channel is checked when the exit pupil 3 of the emitting channel 2 and the open receiving-sighting channel 4 are open.

2. Работа в режиме тестирования энергии лазерного излучения. Для тестирования энергии импульса лазерного излучения устанавливают на корпус приемопередатчика 1 кронштейн 25 и фиксируют его винтами 26. Устанавливают на кронштейн 25 фотоприемный блок 20 так, чтобы направляющие штифты кронштейна вошли в отверстия на корпусе фотоприемного блока, и фиксируют последний винтами 27. Подключают фотоприемный блок 20 к пульту управления и индикации 22 кабелем 24 и к разъему питания внешних абонентов приемопередатчика 19 с помощью кабеля 23. Включают питание приемопередатчика 1, включают питание тестера энергии излучения.2. Work in the mode of testing the energy of laser radiation. To test the energy of the laser pulse, install the bracket 25 on the transceiver body 1 and fix it with screws 26. Install the photodetector unit 20 on the bracket 25 so that the guide pins of the bracket enter the holes on the body of the photodetector unit and fix the latter with screws 27. Connect the photodetector unit 20 to the control and display panel 22 by cable 24 and to the power connector of external subscribers of the transceiver 19 using cable 23. Turn on the power of the transceiver 1, turn on the power of the tester Niya.

Для тестирования кнопкой "СИГНАЛ" 36 выбирают режим "ФПБ" (работа с фотоприемным блоком), режимы "НУЛЬ" и "ТЕСТ" используются для контроля работы пульта управления и индикации. Кнопкой "СЕРИЯ" 37 может быть выбран режим измерения энергии, средней за полный цикл излучения или за любые выбранные две секунды в цикле излучения. Кнопкой "ИЗМЕРЕНИЕ" 38 выбирают режим "ТЕКУЩЕЕ" для контроля текущих значений энергии лазерного излучения в цикле, режим "СЕРИЯ" для контроля среднего значения энергии в серии, выбранной кнопкой 37, или режим "ОДИНОЧН" для контроля энергии импульса в режиме одиночных запусков (режим дальнометрирования или контроля). Кнопкой "ЗАПУСК/ЧАСТОТА" 39 выбирают режим ручного запуска измерения, реализуемый кнопкой "ПУСК/ВВОД" 40, или ждущий режим, реализуемый при появлении импульсов лазерного излучения. Кнопками 39, 40 осуществляется также выбор частоты, на которой (или вблизи которой) будет осуществлен запуск приемопередатчика.For testing, the SIGNAL button 36 selects the FPB mode (work with the photodetector unit), the ZERO and TEST modes are used to control the operation of the control and display panel. The "SERIES" button 37 can be used to select the mode of energy measurement, average for a full radiation cycle or for any selected two seconds in a radiation cycle. Using the "MEASUREMENT" button 38 select the "CURRENT" mode to control the current values of the laser radiation energy in the cycle, the "SERIES" mode to control the average energy value in the series selected by the button 37, or the "SINGLE" mode to control the pulse energy in the mode of single starts ( ranging or control mode). Using the "START / FREQUENCY" button 39 select the manual measurement start mode, implemented by the "START / ENTER" button 40, or the standby mode, which is realized when laser pulses appear. The buttons 39, 40 also select the frequency at which (or near which) the transceiver will be launched.

После выбора режима тестирования энергии производят запуск приемопередатчика 1 на излучение. Генерируемое лазерное излучение из выходного зрачка 3 излучающего канала 2 приемопередатчика 1 попадает на входной объектив 21 фотоприемного блока 20, фокусируется и испытывает Френелевское отражение от плоской поверхности плоско-вогнутой линзы 28 и плоской поверхности оптического клина 29, при этом побочные отражения от вогнутой поверхности линзы 28 и второй поверхности клина 29 не попадают в апертуру трубы Кеплера, образованной входным объективом 21 и окуляром 32. При проходе лазерного излучения через плоскопараллельные пластины 30, 31 происходит выравнивание коэффициента ослабления для s- и p-поляризации лазерного излучения. Например, для материала отражающих поверхностей - стекла К8 с показателем преломления n=1,50625 на длине волны 1,064 мкм для углов падения относительно нормалей N, N', равных 12°, коэффициенты отражения для s- и p-поляризаций на одной плоской поверхности линзы 28 составляют ρ_р=0,0384, ρ_s=0,04325, на двух поверхностях (линзы 28 и клина 29) - ρ_р=0,00148, ρ_s=0,00187 (разница в 26%). Для углов падения относительно нормалей N₁, N₁', равных 38°, коэффициенты пропускания для s- и p-поляризаций для одной пластины 30 составляют т_р=0,966, т_s=0,858, для двух пластин 30,31 - т_р=0,933, т_s=0,736. Таким образом, общее пропускание отражающих и преломляющих поверхностей составляет: т_робщ=0,00148×0,933=0,00138, т_sобщ=0,00187×0,736=0,00138, т.е. одинаково для s- и р-поляризаций. Далее на выходе окуляра 32 формируется квазипараллельный ослабленный по энергии пучок лазерного излучения, который попадает на входную апертуру фотодетектора 33. С выхода последнего электрический сигнал, пропорциональный входной энергии импульса лазерного излучения, поступает на усилитель-формирователь и далее в пульт управления и индикации 22, который с учетом ранее произведенных с помощью кнопок 36-40 установок режимов тестирования отображает на цифроиндикаторе 35 количество импульсов лазерного излучения, а на цифроиндикаторе 34 - измеренное значение энергии импульса лазерного излучения.After selecting the energy testing mode, the transceiver 1 is launched for radiation. The generated laser radiation from the exit pupil 3 of the emitting channel 2 of the transceiver 1 hits the input lens 21 of the photodetector unit 20, focuses and experiences Fresnel reflection from the flat surface of the flat-concave lens 28 and the flat surface of the optical wedge 29, with side reflections from the concave surface of the lens 28 and the second surface of the wedge 29 do not fall into the aperture of the Kepler tube formed by the input lens 21 and the eyepiece 32. When laser radiation passes through plane-parallel plates 30, 31, The attenuation coefficient is equalized for s- and p-polarization of laser radiation. For example, for the material of reflecting surfaces - K8 glass with a refractive index of n = 1.50625 at a wavelength of 1.064 μm for incidence angles relative to the N, N 'normals of 12 °, the reflection coefficients for s- and p-polarizations on one flat lens surface 28 are ρ _p = 0.0384, ρ _s = 0.04325, on two surfaces (lens 28 and wedge 29) - ρ _p = 0.00148, ρ _s = 0.00187 (26% difference). For the angles of incidence relative to the normals N ₁ , N ₁ ', equal to 38 °, the transmission coefficients for s and p polarizations for one plate 30 are t _p = 0.966, t _s = 0.858, for two plates 30.31 - t _p = 0.933, t _s = 0.736. Thus, the total transmittance of reflecting and refracting surfaces is: t _total = 0.00148 × 0.933 = 0.00138, t _total = 0.00187 × 0.736 = 0.00138, i.e. the same for s and p polarizations. Next, at the output of the eyepiece 32, a quasi-parallel laser beam of energy-weakened in energy is formed, which enters the input aperture of the photodetector 33. From the output of the latter, an electrical signal proportional to the input energy of the laser radiation pulse is fed to the driver amplifier and then to the control and display panel 22, which taking into account the settings of the test modes that were previously made using the buttons 36–40, it displays on the digital indicator 35 the number of laser pulses, and on the digital indicator 34 the measurement current value of the laser pulse energy.

Поскольку орган регулировки энергии накачки 18 выполнен с возможностью оперативного доступа к нему (например, переменный резистор, выведенный в отверстие корпуса, закрытое съемной заглушкой), появляется возможность оперативного изменения (увеличения) энергии накачки и, как следствие, энергии импульса лазерного излучения и последующего ее контроля с помощью тестера энергии, если по результатам предыдущего тестирования установлено, что энергия не соответствует нормированному значению.Since the control unit for the pump energy 18 is made with the possibility of quick access to it (for example, a variable resistor brought into the housing opening closed by a removable plug), it becomes possible to quickly change (increase) the pump energy and, as a consequence, the laser pulse energy and its subsequent control using an energy tester, if according to the results of previous testing it was found that the energy does not correspond to the normalized value.

При применении фотоприемного блока 20 для тестирования энергии лазерного излучения выход плоско-вогнутой линзы 28 закрыт защитной крышкой с поглощающим светофильтром. В процессе периодической калибровки тестера энергии лазерного излучения (фотоприемного блока) указанная крышка снимается и лазерное излучение, сфокусированное телеобъективом, образованным входным объективом 21 и плоско-вогнутой линзой 28, выводится из фотоприемного блока 20 наружу с целью измерения его энергии стандартными поверенными средствами измерения энергии, при этом производится сравнение показаний стандартного средства измерения энергии (с учетом потерь энергии на объективе 21 и линзе 28) и тестера энергии лазерного излучения. При необходимости, проводится калибровка с использованием органа регулировки (переменного резистора), связанного с усилителем-формирователем в фотоприемном блоке 20.When using the photodetector unit 20 for testing the energy of laser radiation, the output of the flat-concave lens 28 is closed by a protective cover with an absorbing light filter. During the periodic calibration of the laser radiation energy tester (photodetector unit), the cover is removed and the laser radiation focused by the telephoto lens formed by the input lens 21 and the flat-concave lens 28 is brought out of the photodetector unit 20 in order to measure its energy using standard energy verification devices, this compares the readings of a standard means of measuring energy (taking into account the energy loss on the lens 21 and lens 28) and a laser energy tester. If necessary, calibration is carried out using the adjustment body (variable resistor) associated with the amplifier-driver in the photodetector unit 20.

3. Работа в режиме тестирования частоты повторения импульсов лазерного излучения. Для тестирования частоты повторения устанавливают фотоприемник 42 посредством кронштейна 43 на корпус приемопередатчика 1 и ориентируют его входную апертуру в направлении на выходной зрачок 3 излучающего канала 2. Подключают фотоприемник 42 кабелями 44 (питание) и 45 (выходной сигнал) к тестеру частоты 41. Подключают тестер частоты 41 к разъему 19 питания внешних абонентов приемопередатчика 1 с помощью кабеля 50. Включают питание приемопередатчика 1 и затем тестера частоты 41. Устанавливают на приемопередатчике 1 базовую частоту, тестирование которой предусмотрено в тестере частоты 41, и производят запуск приемопередатчика 1 на излучение. Фотоприемник 42 принимает излучение, рассеянное на выходной апертуре излучающего канала 3, и формирует выходные электрические сигналы, которые поступают на вход блока частотомера 47, который, используя частоту тактового генератора 46, измеряет период повторения поступающих с фотоприемника 42 сигналов и в случае его соответствия нормированному значению включает световой индикатор 48, а в случае хотя бы единичного несоответствия включает световой индикатор 49.3. Work in the test mode of the pulse repetition rate of laser radiation. To test the repetition rate, install the photodetector 42 through the bracket 43 on the transceiver 1 body and orient its input aperture in the direction of the exit pupil 3 of the emitting channel 2. Connect the photodetector 42 with cables 44 (power) and 45 (output signal) to the frequency tester 41. Connect the tester frequency 41 to the power supply terminal 19 of the external subscribers of the transceiver 1 using cable 50. Turn on the power of the transceiver 1 and then the frequency tester 41. Set the base frequency on the transceiver 1, the testing of which th frequency provided in the tester 41, and launch a transceiver 1 radiation. The photodetector 42 receives radiation scattered at the output aperture of the emitting channel 3, and generates output electrical signals that are fed to the input of the frequency counter unit 47, which, using the frequency of the clock generator 46, measures the repetition period of the signals received from the photodetector 42 and if it matches the normalized value turns on the indicator light 48, and in the case of at least one mismatch, turns on the indicator light 49.

При тестировании кодовой последовательности с изменяемыми временными интервалами между импульсами лазерного излучения блок частотомера 47 подключается к узлу опорной частоты 12 приемопередатчика 1, т.е. использует для тестирования ту же задающую частоту, на основе которой в приемопередатчике реализуется тестируемая кодовая последовательность.When testing a code sequence with variable time intervals between pulses of laser radiation, the block of the frequency counter 47 is connected to the node of the reference frequency 12 of the transceiver 1, i.e. uses the same setting frequency for testing, on the basis of which the tested code sequence is implemented in the transceiver.

Проведенные испытания показали, что предлагаемый лазерный целеуказатель-дальномер обеспечивает возможность оперативной комплексной его проверки к боевому применению в автономных условиях.The tests showed that the proposed laser target designator-rangefinder provides the possibility of operational comprehensive testing for combat use in autonomous conditions.

ЛитератураLiterature

1. "Лазерный целеуказатель-дальномер", Патент РФ №2269093 от 27.01.2006 г. с приоритетом от 07.07.2004 г.1. "Laser target designator-rangefinder", RF Patent No. 2269093 dated 01/27/2006 with priority dated 07/07/2004.

2. Лазерный целеуказатель-дальномер ЛЦД-3М1. Руководство по эксплуатации, часть 1 ЖГДК.433785.017 РЭ, 2010 г.2. Laser target designator-rangefinder LCT-3M1. Operation manual, part 1 ZhGDK.433785.017 RE, 2010

Claims

Laser target-range finder, comprising a transceiver, in the housing of which there is a radiating channel with an exit pupil, a receiving-target channel with a photo-receiving device including a photodiode, a start signal sensor, a control unit with a generator and a reference frequency divider and a time interval meter, a pump channel of the emitting channel with an element for adjusting the pump energy and a connector for connecting power to external subscribers, characterized in that the laser target designator-rangefinder is equipped with a laser energy tester radiation including a photodetector unit with a control and indication panel for displaying the tested laser radiation energy and the number of radiation pulses and a frequency tester with a photodetector, and a stop signal driver in the form of an LED, optically coupled to the photodetector of the photodetector device, is introduced into the photodetector device, in addition to the control unit of the transceiver introduced the driver of the control delay time, the pulse power generator of the driver of the stop signal, the node reference frequency, knitted with a reference frequency generator through a reference frequency divider and a strobe generator, while the output of the start signal sensor is connected to the input of the delay control driver, the output of which is connected to the start input of the pulse generator of the stop signal driver, and the output of the photodetector transceiver is connected to the input of the meter time intervals through a strobe generator, the photodetector unit of the laser energy tester including optically conjugated input lenses , a flat-concave lens, an optical wedge, two plane-parallel plates mounted at an angle to each other, an eyepiece and a photo detector located in the exit pupil of the latter, and is configured to connect external transceiver subscribers to the power connector, information pairing with the control and display panel, and placement on the transceiver housing so that the exit pupil of the emitting channel of the latter is optically paired with the input lens of the photodetector unit, while the input lens and eyepiece The latter form a Kepler tube, a flat-concave lens together with an input lens form a focusing telephoto lens designed to output the laser beam outward to calibrate the energy tester, a flat-concave lens, an optical wedge, and two plane-parallel plates form an attenuator for the laser beam, and the last two additionally designed to compensate for the displacement of the axis of the laser beam and alignment of the attenuation coefficient for s- and p-polarization of the laser radiation, and the adjustment element The pump energy is placed on the transceiver case with the possibility of quick access, the frequency tester photodetector is configured to install a radiating channel on the transceiver case in the area of the exit pupil and information interface with the frequency tester, which includes a clock generator, a frequency meter unit with indicators of correspondence or mismatch of the tested repetition frequencies or code sequence of laser pulses to normalized values, while the frequency meter unit is connected to ode clock generator and configured to connect to the output node transceiver reference frequency and the frequency of the tester is configured to connect to the power connector external subscriber transceiver.