RU2635901C1 - Laser fire simulator - Google Patents

Laser fire simulator Download PDF

Info

Publication number
RU2635901C1
RU2635901C1 RU2016128302A RU2016128302A RU2635901C1 RU 2635901 C1 RU2635901 C1 RU 2635901C1 RU 2016128302 A RU2016128302 A RU 2016128302A RU 2016128302 A RU2016128302 A RU 2016128302A RU 2635901 C1 RU2635901 C1 RU 2635901C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
zones
strokes
doe
transparency
laser
Prior art date
Application number
RU2016128302A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Анатольевич Большаков
Николай Юрьевич Никаноров
Original Assignee
Акционерное общество "Новосибирский приборостроительный завод"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Новосибирский приборостроительный завод" filed Critical Акционерное общество "Новосибирский приборостроительный завод"
Priority to RU2016128302A priority Critical patent/RU2635901C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2635901C1 publication Critical patent/RU2635901C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00Aiming or laying means
    • F41G3/26Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying
    • F41G3/2616Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying using a light emitting device

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: laser fire simulator contains an optically coupled laser, a transparency and a lens. The transparency is installed in the focal plane of the lens and has N zones, where N is not less than 2, with dimensions of r1<r2<…<rN and with the transmission coefficients in the zones of τ12i…>τN, the centres of these zones are aligned or offset from each other vertically. The transparency is made in the form of a diffractive optical element (DOE) with alternating strokes with maximum and minimum transmittance. Herewith the parameters of the strokes satisfy the conditions
Figure 00000016
, where di - the width of strokes with minimum transmission in the i-th zone; τi - the transmittance coefficient in the i-th zone; T is the period of the DOE strokes, T=λmin/ϕ, where λmin - the minimum working laser wavelength; ϕ - the aperture lens angle.
EFFECT: increasing the technology of the simulator and increasing the accuracy of fire simulating.
3 dwg

Description

Изобретение относится к лазерным учебно-тренировочным средствам и может быть использовано для имитации стрельбы из стрелкового оружия с имитацией поражения.The invention relates to laser educational means and can be used to simulate shooting from small arms with imitation of defeat.

Известен лазерный имитатор стрельбы, содержащий оптически связанные объектив, панкратическую оптическую формирующую систему, осветитель и лазер с источником питания. Имитация поражения осуществляется с помощью размещенных на цели фотоприемников. Для имитации вероятности попадания в цель при задании дальности панкратическая оптическая формирующая система формирует на заданной дальности пятно определенного (постоянного) размера. При правильном вводе дальности, при условии точного прицеливания, лазерное пятно "накрывает" определенное количество фотоприемников, что оценивается как попадание в цель (Авт.св. СССР №1605673, МПК F41G 3/26, 26.05.1980).Known laser firing simulator containing optically coupled lens, pankraticheskaya optical forming system, illuminator and laser with a power source. The lesion is simulated using photodetectors placed on the target. To simulate the probability of hitting the target when setting the range, the pankratic optical forming system forms a spot of a certain (constant) size at a given range. If the range is entered correctly, provided that it is precisely aimed, the laser spot “covers” a certain number of photodetectors, which is estimated as hitting the target (Avt.Sv. USSR No. 1605673, IPC F41G 3/26, 05.26.1980).

Указанный имитатор имеет сложную конструкцию из-за наличия панкратической системы. Имитатор не обеспечивает точности имитации вероятности попадания в цель, т.к. не обеспечивает в формируемом пятне постоянной плотности мощности. Если плотность мощности излучения в пятне на введенной дальности превышает пороговую величину, определяемую фотоприемниками, то такой луч будет зарегистрирован фотоприемниками и на больших дальностях, причем с большей вероятностью из-за расходимости луча, что противоречит результатам реальной стрельбы.The specified simulator has a complex structure due to the presence of a pancratic system. The simulator does not provide accuracy of simulating the probability of hitting the target, because does not provide a constant power density in the formed spot. If the radiation power density in the spot at the entered range exceeds the threshold value determined by the photodetectors, then such a beam will be detected by photodetectors at long distances, more likely due to the divergence of the beam, which contradicts the results of real shooting.

Известны лазерные имитаторы стрельбы, имитационная стрельба из которых более приближена к реальной за счет имитации ввода углов прицеливания и формирования пространственно кодированного по плотности мощности пятна лазерного излучения. В таких имитаторах формирование определенного размера пятна на дальности стрельбы осуществляется с помощью транспаранта, выполненного в виде многослойного интерференционного светофильтра переменной оптической плотности (Патент РФ №2037767, МПК F41G 3/26, 21.02.1986; патент РФ №2537872, МПК F41G 3/26, 09.01.2014).Known laser firing simulators, simulation firing of which is more close to real due to simulated input angles and the formation of spatially coded by the power density of the laser spot. In such simulators, the formation of a certain spot size at the firing range is carried out using a banner made in the form of a multilayer interference optical filter of variable optical density (RF Patent No. 2037767, IPC F41G 3/26, 02/21/1986; RF patent No. 2537872, IPC F41G 3/26 01/09/2014).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению - прототипом - является лазерный имитатор стрельбы, входящий в состав лазерного имитатора стрельбы и поражения (патент РФ №2537872, МПК F41G 3/26, 09.01.2014).The closest in technical essence to the claimed technical solution - the prototype - is a laser firing simulator, which is part of the laser firing and destruction simulator (RF patent No. 2537872, IPC F41G 3/26, 01/09/2014).

Лазерный имитатор стрельбы содержит оптически связанные лазер, транспарант и объектив, транспарант установлен в фокальной плоскости объектива. Транспарант выполнен в виде светофильтра переменной оптической плотности. Транспарант имеет N зон, где N - не менее 2, с размерами r1<r2<…<rN и коэффициентами пропускания в зонах τ12i….>τN. Центры указанных зон совмещены или смещены относительно друг друга по вертикали.The laser firing simulator contains an optically coupled laser, a transparency and a lens; the transparency is installed in the focal plane of the lens. The banner is made in the form of a filter of variable optical density. The banner has N zones, where N is at least 2, with sizes r 1 <r 2 <... <r N and transmittance in the zones τ 1 > τ 2 > τ i ....> τ N. The centers of these zones are aligned or offset relative to each other vertically.

Кроме того, для имитации обстрела в имитаторе - прототипе на транспаранте выполнена дополнительная зона, охватывающая упомянутые зоны или часть из них, коэффициент пропускания которой меньше коэффициентов пропускания указанных зон.In addition, to simulate shelling in the simulator-prototype, an additional zone was made on the banner, covering the said zones or part of them, the transmittance of which is less than the transmittance of these zones.

Транспарант с совмещенными центрами зон применим для имитации оружия, в котором учет баллистики некритичен, например для оружия ближнего боя (пистолеты, пистолеты-пулеметы и др.). Для имитации ввода углов прицеливания (баллистики оружия) зоны транспаранта смещены относительно друг друга в вертикальной плоскости. В зависимости от используемой оптической системы имитатора стрельбы (с оборачиванием или без оборачивания изображения) нижняя зона транспаранта выполняется с наибольшими размерами и наименьшим коэффициентом пропускания, или, наоборот, верхняя зона.A transparency with combined zone centers is applicable for imitating weapons in which ballistic accounting is uncritical, for example for melee weapons (pistols, submachine guns, etc.). To simulate the introduction of aiming angles (weapon ballistics), the transparency zones are shifted relative to each other in a vertical plane. Depending on the optical system of the firing simulator used (with or without image wrapping), the lower banner area is performed with the largest dimensions and the lowest transmittance, or, conversely, the upper zone.

Имитатор формирует лазерный луч с максимальной угловой расходимостью, которая необходима для обеспечения определенного размера пятна на минимальной дальности. Увеличение размеров пятна на больших дальностях за счет расходимости излучения сопровождается уменьшением плотности мощности в пятне, т.о. с увеличением дальности все большая часть пятна "обрезается", т.е. не воспринимается приемником излучения на цели. Постоянный размер пятна обеспечивается выбором начального распределения плотности мощности в луче при фиксированном пороге срабатывания приемного устройства имитатора поражения.The simulator generates a laser beam with a maximum angular divergence, which is necessary to ensure a certain spot size at a minimum range. An increase in the spot size at long ranges due to the divergence of radiation is accompanied by a decrease in the power density in the spot, i.e. as the range increases, a larger part of the spot is "cut off", i.e. not perceived by the radiation receiver on the target. A constant spot size is ensured by the choice of the initial distribution of the power density in the beam at a fixed threshold for the operation of the receiving device of the lesion simulator.

Правильная оценка дальности стрельбы стрелком контролируется путем оценки ввода угла прицеливания: на минимальной дальности приемник излучения на цели срабатывает в любой точке лазерного пятна, а на максимальной - только в нижней его части.The correct estimation of the firing range by the shooter is controlled by evaluating the input of the aiming angle: at the minimum range, the radiation receiver on the target fires at any point of the laser spot, and at the maximum - only in its lower part.

Указанный имитатор стрельбы имеет следующие недостатки.The specified firing simulator has the following disadvantages.

1. Технологическая сложность изготовления светофильтра переменной оптической плотности: сначала изготавливают методом литографии отдельно шаблоны с соответствующими зонами, затем последовательно наносят многослойное покрытие в каждой зоне. Шаблоны должны совмещаться с большой точностью. При этом не обеспечивается полная повторяемость результата, имеет место разброс характеристик транспаранта от образца к образцу.1. The technological complexity of manufacturing a filter of variable optical density: first, lithography is used to make separate templates with the corresponding zones, then sequentially apply a multilayer coating in each zone. Patterns must be combined with great accuracy. At the same time, a complete repeatability of the result is not ensured; there is a scatter in the characteristics of the transparency from sample to sample.

2. Недостаточная точность имитации стрельбы из-за скачкообразного изменения коэффициентов пропускания в зонах светофильтра. Технологически сложно выполнить транспарант с большим количеством зон для более плавного изменения коэффициентов пропускания с целью обеспечения плавной зависимости плотности мощности излучения от угла расходимости излучения (от угловой координаты). Технологические допуски на разброс коэффициентов пропускания, обусловленные технологией нанесения покрытия, таковы, что при малых различиях коэффициентов пропускания в соседних зонах эти зоны могут перекрываться. Поэтому в интерференционном транспаранте скачки между зонами (по пропусканию и по шагу угла прицеливания) приходится делать большими, а это не позволяет достичь требуемой точности имитации учета углов прицеливания. Имитация ввода углов прицеливания при скачкообразном изменении коэффициентов пропускания в зонах светофильтра при вводе углов прицеливания не позволяет имитировать требуемую дальность действия, соответствующую этому углу.2. Insufficient accuracy of firing simulation due to a spasmodic change in transmittance in the filter zones. It is technologically difficult to carry out a banner with a large number of zones for a smoother change in transmittance in order to ensure a smooth dependence of the radiation power density on the angle of radiation divergence (on the angular coordinate). The technological tolerances for the spread of transmittance due to coating technology are such that, with small differences in transmittance in adjacent areas, these areas may overlap. Therefore, in the interference transparency, jumps between the zones (in transmission and in the step of the aiming angle) have to be made large, and this does not allow us to achieve the required accuracy of simulating taking into account the aiming angles. Simulation of the input of aiming angles with an abrupt change in the transmittance in the zones of the filter when entering the aiming angles does not allow simulating the required range corresponding to this angle.

Задачей изобретения является создание лазерного имитатора стрельбы с получением следующих технических результатов: повышение технологичности имитатора стрельбы, повышение точности имитации стрельбы путем обеспечения более плавного и стабильного от образца к образцу (повторяемого) распределения плотности мощности излучения в пятне.The objective of the invention is the creation of a laser shooting simulator with the following technical results: improving the manufacturability of a shooting simulator, improving the accuracy of a shooting simulation by providing a smoother and more stable (repeatable) distribution of the radiation power density in the spot.

Указанные технические результаты достигаются следующим образом. Лазерный имитатор стрельбы, как и прототип, содержит оптически связанные лазер, транспарант и объектив, причем транспарант установлен в фокальной плоскости объектива, при этом транспарант имеет N зон, где N - не менее 2, с размерами r1<r2<…<rN и коэффициентами пропускания в зонах τ12i…>τN, центры указанных зон совмещены или смещены относительно друг друга по вертикали. В отличие от прототипа транспарант выполнен в виде дифракционного оптического элемента (ДОЭ) с чередованием штрихов с максимальным и минимальным пропусканием, при этом выполняются условияThe specified technical results are achieved as follows. The laser firing simulator, like the prototype, contains an optically coupled laser, a transparency and a lens, and the transparency is installed in the focal plane of the lens, while the transparency has N zones, where N is at least 2, with dimensions r 1 <r 2 <... <r N and transmission coefficients in the zones τ 1 > τ 2 > τ i ...> τ N , the centers of these zones are aligned or shifted vertically relative to each other. Unlike the prototype, the transparency is made in the form of a diffractive optical element (DOE) with alternating strokes with maximum and minimum transmission, while the conditions are met

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где di - ширина штрихов с минимальным пропусканием в i-й зоне;where d i - the width of the strokes with minimal transmission in the i-th zone;

τi - коэффициент пропускания в i-й зоне;τ i - transmittance in the i-th zone;

Т - период штрихов ДОЭ,T - period strokes DOE,

Figure 00000002
,
Figure 00000002
,

где λmin - минимальная рабочая длина волны излучения лазера;where λ min is the minimum working wavelength of the laser radiation;

ϕ - апертурный угол объектива.ϕ is the aperture angle of the lens.

Работа ДОЭ основана на управлении величиной выходного излучения в нулевом порядке дифракции. Нулевой порядок дифракции не изменяет направления распространения, не имеет ограничений по дифракционной эффективности, поэтому используется как выходящий.DOE operation is based on controlling the value of the output radiation in the zero diffraction order. Zero diffraction order does not change the direction of propagation, has no restrictions on diffraction efficiency, therefore, it is used as an outgoing one.

Световой поток, проходя через ДОЭ, разлагается в угловой спектр на ряд дифракционных порядков. Нулевой порядок с интенсивностью Iвых не изменяет направления распространения, а первый и последующие дифракционные порядки с интенсивностью Iк распространяются под углами к оптической оси (см., например, Кухлинг X. Справочник по физике. - М.: Мир, 1982. с. 292)The light flux passing through the DOE decomposes into a number of diffraction orders into the angular spectrum. Zero order with intensity I o does not change the direction of propagation, and the first and subsequent diffraction orders with intensity I k propagate at angles to the optical axis (see, for example, Kukhling X. Handbook of Physics. - M .: Mir, 1982. p. 292)

Figure 00000003
Figure 00000003

где αк - угол распространения к-го порядка дифракции к оптической оси;where α to - the angle of propagation of the kth order of diffraction to the optical axis;

к - номер дифракционного порядка;k is the number of the diffraction order;

λ - длина волны излучения лазера;λ is the laser radiation wavelength;

Т - период штрихов ДОЭ.T - period of strokes DOE.

В скалярном приближении (Т>>λ) интенсивность излучения в нулевом порядке описывается выражениемIn the scalar approximation (T >> λ), the radiation intensity in the zeroth order is described by the expression

Figure 00000004
Figure 00000004

где ϕ - фазовый сдвиг;where ϕ is the phase shift;

t - амплитудный коэффициент пропускания штрихов;t is the amplitude transmittance of strokes;

Q - скважность штрихов ДОЭ.Q - duty cycle strokes DOE.

Скважность штрихов ДОЭ равнаDOE strokes

Figure 00000005
Figure 00000005

где d - ширина штриха.where d is the stroke width.

При использовании ДОЭ с непрозрачными штрихами (t=0) из выражений (2, 3) следует, что коэффициент пропускания ДОЭ зависит от скважности штрихов ДОЭ, т.е. от геометрических параметров штрихов ДОЭ: ширины штрихов и периода штриховWhen using DOE with opaque strokes (t = 0), it follows from expressions (2, 3) that the transmittance of DOE depends on the duty cycle of DOE strokes, i.e. from geometric parameters of DOE strokes: strokes width and strokes period

Figure 00000006
Figure 00000006

Отсюда ширина штрихов ДОЭ равнаHence the width of the strokes DOE is

Figure 00000007
Figure 00000007

Исходя из выражения (1), величина периода Т выбирается таким образом, чтобы первый и последующие порядки дифракции не попали в объектив (см., например, Кухлинг X. Справочник по физике. - М.: Мир, 1982. с. 292). Это условие стабильно выполняется для полупроводникового лазера, если величина периода Т определена, исходя из минимально возможной длины волны излучения лазера с учетом технологического и температурного разброса значений λBased on the expression (1), the period T is selected so that the first and subsequent diffraction orders do not fall into the lens (see, for example, Kukhling X. Handbook of Physics. - M .: Mir, 1982. p. 292). This condition is stably fulfilled for a semiconductor laser if the period T is determined based on the minimum possible laser radiation wavelength, taking into account the technological and temperature spread of λ

Figure 00000008
,
Figure 00000008
,

где λмин - минимальная рабочая длина волны излучения лазера;where λ min is the minimum working wavelength of the laser radiation;

ϕ - апертурный угол объектива.ϕ is the aperture angle of the lens.

Количество зон транспаранта определяется дальностью действия имитируемого оружия и практически должно быть не менее двух. При выполнении большого количества зон с небольшим изменением ширины штрихов ДОЭ в зонах достигается плавное распределение плотности мощности в плоскости цели.The number of transparency zones is determined by the range of the simulated weapon and should practically be at least two. When performing a large number of zones with a small change in the width of the DOE strokes in the zones, a smooth distribution of the power density in the target plane is achieved.

Пример конкретного выполнения устройства приведен на чертежах.An example of a specific implementation of the device shown in the drawings.

На фиг. 1 представлена оптическая схема лазерного имитатора стрельбы.In FIG. 1 is an optical diagram of a laser firing simulator.

На фиг. 2 показан общий вид зон ДОЭ.In FIG. 2 shows a general view of the DOE zones.

На фиг. 3 показано относительное изменение коэффициента пропускания по зонам ДОЭ.In FIG. Figure 3 shows the relative change in transmittance over DOE zones.

Лазерный имитатор стрельбы содержит оптически связанные последовательно установленные полупроводниковый лазер 1, транспарант, выполненный в виде дифракционного оптического элемента (ДОЭ) 2 на основе дифракционной решетки, и объектив 3. ДОЭ 2 установлен в фокальной плоскости объектива 3. Излучение регистрируется фотоприемным устройством 4, установленным на объекте поражения.The laser firing simulator contains a semiconductor laser 1 optically coupled in series, a transparency made in the form of a diffractive optical element (DOE) 2 based on a diffraction grating, and a lens 3. DOE 2 is mounted in the focal plane of the lens 3. The radiation is detected by a photodetector 4 mounted on object of defeat.

ДОЭ 2 имеет четыре зоны с размерами зон r1<r2<r3<r4 и коэффициентами пропускания в зонах τ1234. Центры зон смещены по вертикали. Зона ДОЭ с размером r4 и коэффициентом пропускания τ4 имеет наибольшее смещение вверх. Смещение центров зон пропорционально углам прицеливания оружия для имитируемых дальностей. Объектив 3 оборачивает изображение ДОЭ и в пространстве цели строится пятно лазерного излучения, в котором зоны распределены по плотности мощности излучения таким образом, что плотность мощности увеличивается со смещением вниз по вертикали.DOE 2 has four zones with zone sizes r 1 <r 2 <r 3 <r 4 and transmittance in the zones τ 1 > τ 2 > τ 3 > τ 4 . The centers of the zones are shifted vertically. The DOE zone with size r 4 and transmittance τ 4 has the largest upward displacement. The displacement of the centers of the zones is proportional to the angles of aiming the weapons for simulated ranges. Lens 3 wraps the DOE image and a laser spot is built in the target space, in which the zones are distributed according to the radiation power density in such a way that the power density increases with a downward vertical shift.

Период штрихов Т и ширина штрихов di в зонах ДОЭ удовлетворяют следующим условиям:The period of strokes T and the width of strokes d i in the DOE zones satisfy the following conditions:

Figure 00000009
,
Figure 00000009
,

где λmin - минимальная рабочая длина волны лазера;where λ min is the minimum working laser wavelength;

ϕ - апертурный угол объектива.ϕ is the aperture angle of the lens.

Figure 00000010
,
Figure 00000010
,

где di - ширина штрихов с минимальным пропусканием в i-й зоне;where d i - the width of the strokes with minimal transmission in the i-th zone;

τi - коэффициент пропускания в i-й зоне;τ i - transmittance in the i-th zone;

Т - период штрихов ДОЭ.T - period of strokes DOE.

Устройство работает следующим образом. Излучение лазера 1, проходя ДОЭ 2, разлагается в угловой спектр на ряд дифракционных порядков. Излучение нулевого порядка с интенсивностью Iвых распространяется вдоль оптической оси и регистрируется фотоприемным устройством 4, а первый и последующие дифракционные порядки распространяются под углами к оптической оси и отсекаются оправой объектива 3.The device operates as follows. The radiation of laser 1 passing through DOE 2 is decomposed into the angular spectrum into a number of diffraction orders. Zero-order radiation with an intensity of I output propagates along the optical axis and is recorded by a photodetector 4, and the first and subsequent diffraction orders propagate at angles to the optical axis and are cut off by the lens barrel 3.

Для компенсации ввода угла прицеливания на максимальной дальности стрелок поднимает оружие и направляет на цель нижнюю зону транспаранта.To compensate for entering the aiming angle at the maximum range, the shooter raises the weapon and directs the lower transparency zone to the target.

Технологически первый экземпляр ДОЭ изготавливается методом прямой лазерной записи на фотоплоттере, например, типа SLWS-300. Последующие экземпляры ДОЭ изготавливаются путем копирования фотошаблона. По сравнению с прототипом, в котором каждый транспарант изготавливают самостоятельно и он сильно зависит от «человеческого» фактора, изготовление транспаранта в виде ДОЭ значительно упрощено. Обеспечивается высокий выход годных ДОЭ за счет хорошей повторяемости параметров ДОЭ.Technologically, the first instance of DOE is made by direct laser recording on a photoplotter, for example, of the SLWS-300 type. Subsequent copies of DOEs are made by copying a photomask. Compared with the prototype, in which each banner is made independently and it strongly depends on the “human” factor, the manufacture of a banner in the form of DOE is greatly simplified. High yield of DOE is ensured due to good repeatability of DOE parameters.

На основе ДОЭ возможно исполнение транспаранта с большим количеством зон с плавным изменением коэффициентов пропускания, что обеспечивает плавную зависимость плотности мощности излучения от угла расходимости луча, точное и повторяемое, т.е. стабильное от образца к образцу распределение плотности мощности излучения в пятне. Меньшая дискретность пропускания транспаранта позволяет имитировать меньшую дискретность изменения дальности, что повышает точность имитации. В устройстве может использоваться полупроводниковый или твердотельный лазер, но практически предпочтителен полупроводниковый лазер.Based on DOE, it is possible to make a banner with a large number of zones with a smooth change in transmittance, which ensures a smooth dependence of the radiation power density on the beam divergence angle, accurate and repeatable, i.e. stable from sample to sample distribution of the radiation power density in the spot. The smaller discreteness of the transmission of the banner allows you to simulate a less discrete change in range, which increases the accuracy of the simulation. A semiconductor or solid state laser may be used in the device, but a semiconductor laser is practically preferred.

По предложенному техническому решению изготовлен экспериментальный образец лазерного имитатора стрельбы. ДОЭ изготовлены термохимическим методом прямой лазерной записи с помощью прецизионной записывающей системы CLWS - 300АЕ. Для записи использовались стандартные пластины фотошаблонов с нанесенной пленкой хрома. Использовался объектив, имеющий фокусное расстояние 76 мм, диаметр 22 мм. Апертурный угол объектива ϕ=0,287 рад. Минимальная длина волны излучения лазера с учетом технологического и температурного разброса значений λмин=0,895 мкм. Ширина штрихов ДОЭ в первой зоне d1=2,45 мкм. Получено более плавное, чем в прототипе, распределение коэффициента пропускания в зонах транспаранта.According to the proposed technical solution, an experimental sample of a laser firing simulator was manufactured. DOEs were made by the thermochemical method of direct laser recording using a precision recording system CLWS - 300AE. For recording, standard plates of photomasks with a chromium film were used. A lens with a focal length of 76 mm and a diameter of 22 mm was used. The aperture angle of the lens ϕ = 0.287 rad. The minimum wavelength of laser radiation, taking into account the technological and temperature spread of the values λ min = 0.895 microns. The width of the strokes DOE in the first zone d 1 = 2,45 μm. Received a smoother than in the prototype, the distribution of the transmittance in the areas of the transparency.

Таким образом, изобретение позволяет повысить технологичность имитатора стрельбы и точность имитации стрельбы.Thus, the invention improves the manufacturability of the firing simulator and the accuracy of firing simulations.

Claims (8)

Лазерный имитатор стрельбы, содержащий оптически связанные лазер, транспарант и объектив, транспарант установлен в фокальной плоскости объектива, причем транспарант имеет N зон, где N - не менее 2, с размерами r1<r2<…<rN и с коэффициентами пропускания в зонах τ12i…>τN, при этом центры указанных зон совмещены или смещены относительно друг друга по вертикали, отличающийся тем, что транспарант выполнен в виде дифракционного оптического элемента (ДОЭ) с чередованием штрихов с максимальным и минимальным пропусканием, при этом выполняются условияA laser firing simulator containing an optically coupled laser, a transparency and a lens, the transparency is mounted in the focal plane of the lens, and the transparency has N zones, where N is at least 2, with dimensions r 1 <r 2 <... <r N and with transmittances in zones τ 1 > τ 2 > τ i ...> τ N , while the centers of these zones are aligned or shifted vertically relative to each other, characterized in that the transparency is made in the form of a diffractive optical element (DOE) with alternating strokes with maximum and minimum transmission , while doing loviya
Figure 00000011
Figure 00000011
где di - ширина штрихов с минимальным пропусканием в i-й зоне;where d i - the width of the strokes with minimal transmission in the i-th zone; τi - коэффициент пропускания в i-й зоне;τ i - transmittance in the i-th zone; Т - период штрихов ДОЭ,T - period strokes DOE, T=λmin/ϕ,T = λ min / ϕ, где λmin - минимальная рабочая длина волны лазера;where λ min is the minimum working laser wavelength; ϕ - апертурный угол объектива.ϕ is the aperture angle of the lens.
RU2016128302A 2016-07-12 2016-07-12 Laser fire simulator RU2635901C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016128302A RU2635901C1 (en) 2016-07-12 2016-07-12 Laser fire simulator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016128302A RU2635901C1 (en) 2016-07-12 2016-07-12 Laser fire simulator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2635901C1 true RU2635901C1 (en) 2017-11-16

Family

ID=60328684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016128302A RU2635901C1 (en) 2016-07-12 2016-07-12 Laser fire simulator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2635901C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0893704A2 (en) * 1997-07-25 1999-01-27 TRW Inc. Imaging system with optical filter for scattered laser radiation
RU2468326C2 (en) * 2010-11-18 2012-11-27 Открытое Акционерное Общество "Центральное Конструкторское Бюро Точного Приборостроения" Laser fire simulator
RU2537872C1 (en) * 2014-01-09 2015-01-10 Открытое акционерное общество "Швабе-Приборы" Fire and hitting laser simulator
US20150345906A1 (en) * 2013-12-24 2015-12-03 Deepak Varshneya Electro-optic system for crosswind measurement

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0893704A2 (en) * 1997-07-25 1999-01-27 TRW Inc. Imaging system with optical filter for scattered laser radiation
RU2468326C2 (en) * 2010-11-18 2012-11-27 Открытое Акционерное Общество "Центральное Конструкторское Бюро Точного Приборостроения" Laser fire simulator
US20150345906A1 (en) * 2013-12-24 2015-12-03 Deepak Varshneya Electro-optic system for crosswind measurement
RU2537872C1 (en) * 2014-01-09 2015-01-10 Открытое акционерное общество "Швабе-Приборы" Fire and hitting laser simulator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ho et al. Game Theory in defence applications: A review
JP2021529922A (en) Holographic optics with edge lighting
CN104101928A (en) Beam splitter with continuous splitting ratios
Kallfass et al. NATO MSG-088 case study results to demonstrate the benefit of using data farming for military decision support
RU2635901C1 (en) Laser fire simulator
US8512041B2 (en) Combat simulation at close range and long range
AU2002222866A1 (en) Firing simulator
EP1344015A1 (en) Firing simulator
US10969199B2 (en) Crosswind correction for sniper rifle aimpoint
Biggs How to enhance military research using mathematical psychology
Hengy et al. Acoustic shooter localisation using a network of asynchronous acoustic nodes
CN105717748A (en) Optimization method for back exposure process
US8328557B2 (en) Simultaneous multi-source scanning for sectorized simulated projectile trajectories
Azar Assessing the treatment of airborne tactical high energy lasers in combat simulations
Biggs et al. Small arms combat modeling: a superior way to evaluate marksmanship data
RU2537872C1 (en) Fire and hitting laser simulator
Wiri et al. Reconstruction of recoilless weapon blast environments using high-fidelity simulations
CN114819111A (en) Focusing control neural network input sampling method of space synthesis laser explosive-removing system
Cai Exploring characteristics of an effective mix of precision and volume indirect fire in urban operations using agent-based simulation
Pégard et al. Holographic temporal focusing for 3D photo-activation with single neuron resolution
RU2647367C2 (en) Method for determining an impact point at the imitation of shooting with a laser imitator
McCrae et al. Simulation of array tilt effects in laser phased arrays
Young Leveraging physics-based simulations for Operational Analysis: Task Group Air Defence Case Study
Snell Report on Project Action Sheet PP05 task 3 between the US Department of Energy and the Republic of Korea Ministry of Education, Science, and Technology (MEST).
FR2935788A1 (en) METHOD FOR SIMULATING FIRE IN URBAN ZONE