RU2712367C2 - Method for internal target designation with indication of targets for armored weapon samples - Google Patents

Method for internal target designation with indication of targets for armored weapon samples Download PDF

Info

Publication number
RU2712367C2
RU2712367C2 RU2019125525A RU2019125525A RU2712367C2 RU 2712367 C2 RU2712367 C2 RU 2712367C2 RU 2019125525 A RU2019125525 A RU 2019125525A RU 2019125525 A RU2019125525 A RU 2019125525A RU 2712367 C2 RU2712367 C2 RU 2712367C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sight
target
sights
camera
horizontal
Prior art date
Application number
RU2019125525A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2019125525A3 (en
RU2019125525A (en
Inventor
Алексей Владимирович Зубарь
Василий Иванович Кирнос
Антон Алексеевич Шевченко
Арслан Ильясович Абдуллаев
Андрей Николаевич Поздеев
Алина Васильевна Чернявская
Алексей Георгиевич Калашников
Original Assignee
Алексей Владимирович Зубарь
Василий Иванович Кирнос
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 Алексей Владимирович Зубарь, Василий Иванович Кирнос filed Critical Алексей Владимирович Зубарь
Priority to RU2019125525A priority Critical patent/RU2712367C2/en
Publication of RU2019125525A publication Critical patent/RU2019125525A/en
Publication of RU2019125525A3 publication Critical patent/RU2019125525A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2712367C2 publication Critical patent/RU2712367C2/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00—Aiming or laying means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)

Abstract

FIELD: weapons and ammunition.SUBSTANCE: invention relates to armored vehicles and can be used to automate processes internal from commander to gunner target designation and indication of targets and important objects on tanks, combat vehicles of infantry and landing, armored personnel carriers, artillery systems, etc.EFFECT: provides for technical possibility of realizing the "automatic" target designation mode from the commander to the gunner on armored vehicle samples, not having a target tracking machine, implementation of the mode of "automatic" target designation to the gunner on the samples of the armored vehicles equipped with the automatic target tracking in case of failure, or when targets or objects are detected, contrast of which (thermal or visual) does not allow them to be reliably grasped for autosuggestion, possibility of target designation to a gunner according to targets, arrived by channel of combat control system in the form of types and coordinates of targets in external coordinate system in automatic mode without performing their visual search, detection and recognition.1 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области бронетанкового вооружения и может быть использовано для автоматизации процессов проведения внутреннего (от командира наводчику) целеуказания и индикации целей и важных объектов на танках, боевых машинах пехоты и десанта, бронетранспортерах, артиллерийских системах и т.п. Изобретение рассчитано прежде всего на современные образцы бронетанкового вооружения (ОБТВ) с системами управления огнем (СУО), оснащенными электронно-вычислительными машинами и прицелами с цифровыми оптико-электронными каналами.The invention relates to the field of armored weapons and can be used to automate the processes of conducting internal (from a commander to a gunner) target designation and indicating targets and important objects on tanks, infantry and assault vehicles, armored personnel carriers, artillery systems, etc. The invention is primarily intended for modern models of armored weapons (MBT) with fire control systems (LMS), equipped with electronic computers and sights with digital optical-electronic channels.

Модернизация и разработка новых ОБТВ неминуемо связаны с появлением новых, более совершенных, развитых, высокоавтоматизированных СУО, эффективность которых определяется в том числе и тем, сколько времени тратится на разведку, обнаружение целей и подготовку выстрелов. В свою очередь время на данные этапы подготовки к огневому воздействию в значительной степени определяется применяемым способом целеуказания.The modernization and development of new MBTs is inevitably associated with the emergence of new, more advanced, developed, highly automated LMSs, the effectiveness of which is determined, inter alia, by how much time is spent on reconnaissance, target detection and preparation of shots. In turn, the time for these stages of preparation for firing is largely determined by the target designation method used.

Различают способы внутреннего и внешнего целеуказания. Под способами внутреннего целеуказания (ВнЦУ) понимается процессы получения, обработки и передачи информации о целях и важных объектах в системе «обнаруживший-стреляющий», когда обнаруживший и стреляющий являются членами одного экипажа. Способы внешнего целеуказания наоборот характеризуются тем, что информация о целях и важных объектах поступает извне, от другого ОБТВ, например, командирской бронемашины (БМ), а также системы разведки, системы управления звеном и т.д., и т.п.Distinguish between methods of internal and external target designation. Under the methods of internal target designation (VNTsU) refers to the processes of obtaining, processing and transmitting information about targets and important objects in the "detect-shoot" system, when the detect and shoot are members of the same crew. The methods of external target designation, on the contrary, are characterized by the fact that information about targets and important objects comes from outside, from another MBT, for example, an armored command vehicle (BM), as well as reconnaissance systems, link management systems, etc., etc.

В настоящее время существующими способами ВнЦУ, применяемыми на ОБТВ, являются «ориентирный», «полуавтоматический» и «автоматический» способы.Currently, the existing methods of VNTsU used on OBTV, are "indicative", "semi-automatic" and "automatic" methods.

Сущность «ориентирного» способа заключается в определении направления на цель или важный объект командиром для наводчика относительно корпуса БМ («Огневая подготовка мотострелковых подразделений» г. Москва, МО РФ, ГУ БП СВ; «Учебник сержанта ВДВ», кн. 2, стр. 515-525). При этом направление на цель или важный объект задают от хорошо заметных ориентиров на местности, по часам, а также от направления движения БМ (например, по азимутальному указателю) и т.п. Как правило для осуществления данного способа команды целеуказания передают голосом или по радиоканалу.The essence of the “indicative” method is to determine the direction to the target or important object by the commander for the gunner relative to the BM corps (“Fire training of motorized rifle units”, Moscow, Ministry of Defense of the Russian Federation, GU BP SV; 515-525). In this case, the direction to the target or important object is set from clearly visible landmarks on the terrain, by the clock, as well as from the direction of movement of the BM (for example, along the azimuthal pointer), etc. As a rule, for the implementation of this method, target designation commands are transmitted by voice or radio channel.

Недостатками «ориентирного» способа ВЦУ являются:The disadvantages of the "indicative" method of the TCU are:

низкая пропускная способность в связи с подачей команд голосом;low bandwidth due to voice commands;

зависимость временных затрат на прием целеуказания от обученности и выучки экипажа БМ;the dependence of the time spent on target designation on the knowledge and training of the BM crew;

необходимость после проведения ВнЦУ командиром БМ на каждую цель или важный объект осуществления их визуального поиска, обнаружения в поле зрения прицела наводчиком и наведения вооружения.the need, after the VNCU is carried out by the BM commander for each target or important object, to carry out their visual search, to find a sight in the field of view of the gunner and to direct weapons.

На сегодня практически на всех отечественных ОБТВ применяется «полуавтоматический» способ ВнЦУ (Автоматические системы управления вооружением: учебник /В.А. Галаган, В.П. Пивоваров, Г.А. Аппинг, С.А. Тишин, К.В. Кайков. - Омск: ОТИИ, 2008. с. 214-218), который выбран в качестве аналога к изобретению. Сущность данного способа заключается в наведении командиром БМ центральной прицельной марки (ЦПМ) своего прицела на цель и подачей сигнала на целеуказание, при этом командирская башенка (люк) стопорится на корпус танка, а на привод горизонтального наведения подается сигнал наведения. За окончание ВнЦУ принимается момент прекращения подачи командиром сигнала на целеуказание, или момент срабатывания датчика согласования, означающий, что башня танка развернулась в сторону цели до согласования линии визирования наводчика с направлением на цель, указанным командиром. После этого управление башней снова передается наводчику, а командир БМ может далее продолжать разведку поля боя.Today, almost all domestic OBTV uses the “semi-automatic” VNTsU method (Automatic weapons control systems: textbook / V.A. Galagan, V.P. Pivovarov, G.A. Upping, S.A. Tishin, K.V. Kaykov . - Omsk: OTII, 2008. S. 214-218), which is selected as an analogue to the invention. The essence of this method consists in the BM commander pointing the central aiming mark (CPM) of his sight on the target and applying a signal for target designation, while the commander’s turret (hatch) is locked onto the tank body, and a guidance signal is fed to the horizontal guidance drive. The end of the VNTSU is taken as the moment when the commander gave the signal for target designation, or the moment the matching sensor was triggered, meaning that the tank turret turned towards the target until the gunner’s sight line agreed with the direction indicated by the commander. After that, the control of the tower is again transferred to the gunner, and the BM commander can continue to continue reconnaissance of the battlefield.

Недостатки «полуавтоматического» способа ВнЦУ заключаются в следующем:The disadvantages of the "semi-automatic" method VNTSU are as follows:

в данном способе не учтен параллакс между прицелами командира и наводчика, из-за чего наводчику необходимо в ручном режиме «донаводить» ЦПМ своего прицела на цель в горизонтальной плоскости;in this method, the parallax between the sights of the commander and the gunner is not taken into account, because of which the gunner needs to manually “guide” the CPM of his sight on the target in the horizontal plane;

целеуказание проводится только в горизонтальной плоскости, в вертикальной плоскости наводчик наводит ЦПМ на цель в ручном режиме;target designation is carried out only in the horizontal plane, in the vertical plane, the gunner points the MTC to the target in manual mode;

при целеуказании данным способом предусмотрено стопорении командирской башенки (люка) на корпус БМ, что снижает точность целеуказания при малоскоростном маневрировании БМ, а при интенсивном маневрировании делает целеуказание вовсе невозможным.when targeting with this method, it is provided that the commander’s turret (hatch) is locked onto the BM case, which reduces the accuracy of target designation at low-speed BM maneuvering, and with intensive maneuvering, target designation is completely impossible.

В качестве прототипа выбран «автоматический» способ ВнЦУ. Данный способ основывается на применении автомата сопровождения целей (АСЦ). На сегодняшний день этот способ более известен в качестве реализация режима «охотник-стрелок» на современных ОБТВ (Патент RU 136148 U1, F41G 5/06, 2013 г.). Сущность его заключается в том, что после обнаружения и распознавания цели 10 командир наводит на нее ЦПМ 9 своего прицела 4 и подает команды на целеуказание и на захват цели в АСЦ. При этом на приводы башни 6 ОБТВ подается сигнал наведения, и она начинает вращаться в сторону командирского прицела 4. А сам командирский прицел 4 поворачивается относительно вращающейся башни 6 под действием сигналов с АСЦ, удерживая свою ЦПМ 9 на находящейся в рамке захвата 3 цели 10 (фиг. 1). По сигналу с датчика наведения, т.е. в момент согласования действующей оси канал ствола с направлением на цель 10, указанным командиром (фиг. 2), АСЦ переключается на прицел наводчика, продолжая ее автосопровождение (фиг. 3). Тем самым обеспечивается точное наведение ЦПМ 8 прицела наводчика на указанную цель 10 (фиг. 4). После чего целеуказание считается завершенным, командир БМ может далее проводить разведку поля боя.As a prototype of the selected "automatic" method VNTSU. This method is based on the use of a target tracking automaton (ASC). To date, this method is better known as the implementation of the "hunter-shooter" mode on modern OBTV (Patent RU 136148 U1, F41G 5/06, 2013). Its essence lies in the fact that after the detection and recognition of target 10, the commander points the CPM 9 at it of its sight 4 and gives commands to target designation and to capture the target in the ACS. At the same time, the guidance signal is sent to the drives of the tower 6 of the HFB, and it starts to rotate towards the command sight 4. And the command sight 4 rotates relative to the rotating tower 6 under the influence of signals from the ACS, holding its CPM 9 on the target 10 located in the capture frame 3 ( Fig. 1). By signal from the guidance sensor, i.e. at the moment of matching the acting axis of the barrel with the direction to target 10, indicated by the commander (Fig. 2), the ACS switches to the gunner’s sight, continuing its auto tracking (Fig. 3). This ensures accurate guidance of the CPM 8 of the gunner’s sight at the specified target 10 (Fig. 4). After which the target designation is considered complete, the BM commander can further conduct reconnaissance of the battlefield.

Применение АСЦ в данном способе ВнЦУ позволило нивелировать практически все недостатки аналога, но вместе с тем: The use of ACS in this method VNTSU allowed to level almost all the disadvantages of the analogue, but at the same time:

- данный способ не может быть применен на ОБТВ, на которых не установлен АСЦ, а также при неисправном АСЦ или в случаях, когда АСЦ не может выполнять задачу по захвату цели и ее автоматическому сопровождению, например, из-за ее малой контрастности, ниже минимальной пороговой для надежного ее захвата;- this method cannot be applied on OBTV, on which the ASC is not installed, as well as in case of a faulty ASC or in cases when the ASC cannot perform the task of capturing the target and its automatic tracking, for example, due to its low contrast, below the minimum threshold for its reliable capture;

- при поступлении командиру целеуказания в виде координат целей от другого ОБТВ, например, командирской БМ, системы разведки, системы управления звеном и т.д., и т.п., командир должен сначала осуществить визуальный поиск, обнаружение и распознавание этих целей, а только затем проводить ВнЦУ наводчику.- upon receipt of the target designation in the form of target coordinates from another MBT, for example, a commanding BM, reconnaissance system, link management system, etc., etc., the commander must first carry out a visual search, detection and recognition of these targets, and only then carry out VNTSU to the gunner.

Таким образом заявленное изобретение направлено на решение следующих задач:Thus, the claimed invention is aimed at solving the following problems:

1. Обеспечение технической возможности реализации режима «автоматического» ВнЦУ на ОБТВ не имеющих в своем составе АСЦ.1. Ensuring the technical feasibility of implementing the regime of “automatic” VNTsU on OBTV without ACS.

Техническим результатом в данном случае является расширение перечня ОБТВ, на которых возможна реализация автоматического ВнЦУ.The technical result in this case is the expansion of the list of OBTV, on which the implementation of automatic VNTSU is possible.

2. Реализация режима «автоматического» ВнЦУ на ОБТВ, оснащенных АСЦ в случаях выхода АСЦ из строя, или при обнаружении целей или объектов, контраст которых (тепловой или визуальный) не позволяет их надежно захватывать на автосопровождение.2. Implementation of the “automatic” VNTSU mode on OBTV equipped with ACS in cases of ACS failure, or upon detection of targets or objects whose contrast (thermal or visual) does not allow them to be reliably captured for auto tracking.

В этом случае техническим результатом является повышение надежности СУО ОБТВ в целом.In this case, the technical result is to increase the reliability of the OSV MBT as a whole.

3. Обеспечение для командира ОБТВ возможности проведения целеуказания по целям, поступившим по каналу системы управления боем (в виде типов и координат целей во внешней системе координат) в автоматическом режиме без проведения командиром БМ их визуального поиска, обнаружения и распознавания.3. Providing for the MBTB commander the possibility of targeting for targets received via the battle control system channel (in the form of target types and coordinates in an external coordinate system) in automatic mode without the BM commander conducting their visual search, detection and recognition.

Техническим результатом при выполнении данной задачи является сокращение времени для командира ОБТВ на проведение процедур приема цели (от другого ОБТВ, например, командирской БМ, системы разведки, системы управления боем и т.д., и т.п.) и передачи ее наводчику.The technical result in carrying out this task is to reduce the time for the OBTV commander to conduct target reception procedures (from another OBTV, for example, a commanding BM, reconnaissance system, battle control system, etc., etc.) and transfer it to the gunner.

Решение данных задач определяется тем, что порядок передачи цели от командира наводчику реализуется за счет непосредственного вычисления положения цели на изображении наводчика по данным с прицела командира и датчиков ОБТВ. Данные вычисления основаны на описании текущего взаимного пространственного и углового положений оптико-электронных систем (ОЭС) прицелов командира и наводчика в системе координат ОБТВ в том числе и описания положения системы координат ОБТВ во внешней (мировой) системе координат.The solution to these problems is determined by the fact that the order of transferring the target from the commander to the gunner is implemented by directly calculating the position of the target in the image of the gunner according to the data from the commander’s sight and OBTV sensors. These calculations are based on the description of the current mutual spatial and angular positions of the optoelectronic systems (ECO) of the sights of the commander and the gunner in the OBTV coordinate system, including the description of the position of the OBTV coordinate system in the external (world) coordinate system.

Прицелы современных ОБТВ как правило имеют ОЭС, предназначенные для преобразования невидимого для человеческого глаза излучения в электрический сигнал, на основании которого затем формируется видимое для оператора изображение. На сегодняшний день в составе прицелов ОБТВ наиболее распространены тепловизионные ОЭС (тепловизоры), также активно применяются приборы ночного видения, телевизионные камеры и пр.Sights of modern OBTV usually have OES designed to convert radiation invisible to the human eye into an electrical signal, on the basis of which an image visible to the operator is then formed. To date, thermal imaging OES (thermal imagers) are most common in OBTV sights. Night vision devices, television cameras, etc. are also actively used.

При этом независимо от спектрального диапазона, в котором работает прицел, любая его ОЭС имеет объектив, предназначенный для формирования резкого изображения и фотоприемное устройство (ФПУ) для преобразования излучения в электрический сигнал. В современном исполнении роль ФПУ как правило выполняют фото-матрицы, например, ПЗС, ПЗИ, болометрические и т.п. Это позволяет ОЭС любого прицела рассматривать как видеокамеру j-го прицела, где j - индекс, указывающий на принадлежность к соответствующему прицелу, например, j=ПК для прицела командира (ПК), j=ПН для прицела наводчика (ПН) или j=ПДН для прицела-дублера наводчика (ПДН) и т.п., в которой получаемое с нее цифровое изображение может быть отождествлено с реальным физическим изображением, сфокусированным ее объективом в задней фокальной плоскости на ФПУ.In this case, regardless of the spectral range in which the sight operates, any of its OES has a lens designed to form a sharp image and a photodetector (FPU) for converting radiation into an electrical signal. In the modern version, the role of FPUs is usually performed by photo-matrices, for example, CCD, PZI, bolometric, etc. This allows the ECO of any sight to be regarded as a video camera.jthe sights wherej - an index indicating belonging to the corresponding sight, for example,j= NTO for the sight of the commander (PC),j=Monfor gunner’s sight (PN) orj= PDN for a gunner’s sight-doubler (PDN), etc., in which the digital image received from it can be identified with the real physical image focused by its lens in the rear focal plane on the FPU.

Цифровые изображения, получаемые с камер прицелов, состоят из пикселей. Каждый пиксель характеризуется значением, которое состоит из полутонового значения или цветового значения. В полутоновых изображениях значение пикселя представляет собой одну величину, которая характеризует яркость пикселя. Наиболее общим форматом описания пикселя является байт изображения, в котором значение пикселя представлено восьмиразрядным целым числом, лежащим в диапазоне возможных значений от 0 до 255. Как правило, значение пикселя, равное нулю, используют для обозначения черного пикселя, а значение 255 используют для обозначения белого пикселя. Промежуточные значения описывают различные оттенки полутонов. В цветных изображениях для описания каждого пикселя (расположенного в цветовом пространстве размерности RGB - красный, зеленый, синий) должны быть отдельно определены красная, зеленая и синяя компоненты. Иными словами, значение пикселя фактически представляет собой вектор, описанный тремя числами. Три различные компоненты могут быть сохранены как три отдельных полутоновых изображения, известные как цветовые плоскости (по одной для красного, зеленого и синего цветов), которые можно воссоединять при отображении или при обработке.Digital images obtained from sights cameras consist of pixels. Each pixel is characterized by a value that consists of a grayscale value or color value. In grayscale images, the pixel value is a single value that characterizes the brightness of the pixel. The most common format for describing a pixel is an image byte, in which the pixel value is an eight-bit integer in the range of possible values from 0 to 255. Typically, a pixel value of zero is used to indicate a black pixel, and a value of 255 is used to indicate white pixels. Intermediate values describe various shades of midtones. In color images, the description of each pixel (located in the RGB color space - red, green, blue) must separately identify the red, green, and blue components. In other words, the pixel value is actually a vector described by three numbers. Three different components can be saved as three separate grayscale images, known as color planes (one for red, green, and blue), which can be reunited during display or processing.

Прицелы, применяемые на ОБТВ, как правило, применяются модульной или перископической конструкции.The sights used on OBTV, as a rule, are used in a modular or periscopic design.

В прицелах модульной конструкции камера располагается в надброневом пространстве БМ в головном блоке прицела. Изменение поля зрения, а также стабилизация в них реализуется за счет приводов самой камеры или всего блока целиком.In the sights of a modular design, the camera is located in the overhead space of the BM in the head unit of the sight. Changing the field of view, as well as stabilization in them, is realized due to the drives of the camera itself or the entire unit.

Классическая конструкция перископического прицела с ОЭС предполагает размещение камеры таким образом, чтобы оптическая ось ее объектива была направлена снизу-вверх на качающееся головное зеркало прицела. Головное зеркало располагается внутри головного блока прицела в надброневом пространстве. Камера располагается под углом (как правило 45°) к плоскости зеркала в заброневом пространстве образца вооружения.The classic design of a periscope sight with an OES involves placing the camera so that the optical axis of its lens is directed up and down at the swinging head mirror of the sight. The head mirror is located inside the head block of the sight in the over-arm space. The camera is located at an angle (usually 45 °) to the plane of the mirror in the reserved space of the weapon model.

СК 11 БМ

Figure 00000001
связана с центром вращения башни 6 ОБТВ в плоскости ее погона (Фиг. 5). Ось
Figure 00000002
 направлена вдоль корпуса, ось
Figure 00000003
 - вертикально вверх, а ось
Figure 00000004
 - в сторону левого бронелиста. В результате плоскость
Figure 00000005
 должна быть параллельна горизонтальной плоскости корпуса 7 БМ.SK 11 BM
Figure 00000001
 connected with the center of rotation of the tower 6 OBTV in the plane of its epaulet (Fig. 5). Axis
Figure 00000002
 directed along the body, the axis
Figure 00000003
 - vertically up, and the axis
Figure 00000004
 - towards the left armor plate. Resulting plane
Figure 00000005
 should be parallel to the horizontal plane of the body 7 BM.

Положение и ориентация СК 11 БМ

Figure 00000006
во внешней (мировой) СК 12 может быть определено матрицей положения
Figure 00000007
, содержащей в свою очередь матрицу поворота
Figure 00000008
 и вектор переноса
Figure 00000009
. При этом координаты вектора переноса
Figure 00000010
 задаются по данным с навигационной системы и определяют положения начала СК БМ
Figure 00000006
, а для определения ориентации осей СК БМ используют данные с датчика ориентации и датчиков курса, крена и тангажа БМ. При этом датчик курса даст сигнал с углом
Figure 00000011
, а датчик ориентации - с углом
Figure 00000012
, сумма которых определит текущую ориентацию оси
Figure 00000013
 относительно направления на север, датчик крена - сигнал по ориентации оси
Figure 00000014
 (угол
Figure 00000015
 а датчик крена - сигнал по ориентации оси
Figure 00000016
 (угол
Figure 00000017
) в СК 12. Причем последовательность вычисления матрицы ориентации
Figure 00000008
 должна определяться размещением датчиков курса, крена и тангажа, например, в заявленном способе принято, что пространственные углы задаются в следующей последовательности
Figure 00000018
.Position and orientation of SK 11 BM
Figure 00000006
 in the external (world) SK 12 can be determined by the position matrix
Figure 00000007
 containing in turn the rotation matrix
Figure 00000008
 and transfer vector
Figure 00000009
 . The coordinates of the transport vector
Figure 00000010
 are set according to data from the navigation system and determine the start position of the SC BM
Figure 00000006
 , and to determine the orientation of the axes of the BM BM, use data from the orientation sensor and the sensors of the heading, roll and pitch of the BM. In this case, the heading sensor will give a signal with an angle
Figure 00000011
 and orientation sensor - with an angle
Figure 00000012
 whose sum will determine the current axis orientation
Figure 00000013
 relative to the north direction, the roll sensor is a signal along the axis orientation
Figure 00000014
 (angle
Figure 00000015
 and the roll sensor is a signal along the axis orientation
Figure 00000016
 (angle
Figure 00000017
 ) to SC 12 . Moreover, the sequence of computing the orientation matrix
Figure 00000008
 should be determined by the placement of the sensors heading, roll and pitch, for example, in the claimed method it is accepted that the spatial angles are set in the following sequence
Figure 00000018
 .

Положение каждого прицела относительно ОБТВ описано соответствующими матрицами положения

Figure 00000019
, определяющими положение и ориентацию СК
Figure 00000020
 основании j-ых прицелов относительно СК БМ
Figure 00000021
.The position of each sight relative to the OBTV is described by the corresponding position matrices.
Figure 00000019
 determining the position and orientation of the SC
Figure 00000020
 the basis of the j- th sights relative to SK BM
Figure 00000021
 .

Под СК j-го прицела (Фиг. 6, Фиг. 7), понимается СК

Figure 00000022
жестко связанная с его основанием, которым прицел закрепляется на ОБТВ.By SK j -th sight (Fig. 6, Fig. 7), is understood as SK
Figure 00000022
 tightly connected with its base, by which the sight is fixed on the OBTV.

Например, на фиг. 5 СК ПК соответствует СК 14, а СК ПН - СК 13. For example, in FIG. 5 SK SK corresponds to SK 14, and SK PN - SK 13.

Для описания положения камеры в j-ом прицеле может применена матрица положения (эвклидово преобразование)

Figure 00000023
To describe the position of the camera in the jth sight, a position matrix (Euclidean transformation) can be used
Figure 00000023

Figure 00000024
, (1)
Figure 00000024
 , (1)

где

Figure 00000025
- матрица поворота размерностью 3×3, рассчитываемая по количеству пространственных поворотов СК
Figure 00000026
 камеры относительно СК
Figure 00000020
 основания j-го прицела;Where
Figure 00000025
 - 3 × 3 rotation matrix calculated by the number of SC spatial rotations
Figure 00000026
 cameras relative to SC
Figure 00000020
 base of the j- th sight;

Figure 00000027
- вектор переноса, содержащий трехмерные координаты начала СК
Figure 00000026
 камеры относительно СК
Figure 00000020
 основания j-го прицела.
Figure 00000027
 is a transport vector containing three-dimensional coordinates of the beginning of SC
Figure 00000026
 cameras relative to SC
Figure 00000020
 base of the jth sight.

Под СК камеры понимается СК

Figure 00000026
начало которой
Figure 00000028
 располагается в оптическом центре объектива камеры, ось
Figure 00000029
 которой направлена вдоль оптической оси объектива, ось
Figure 00000030
 - вдоль строк, а ось
Figure 00000031
 - вдоль столбцов ФПУ, при этом плоскость
Figure 00000032
 должна быть параллельна плоскостям размещения ФПУ и цифрового изображения. By SC camera means SC
Figure 00000026
 the beginning of which
Figure 00000028
 located in the optical center of the camera lens, axis
Figure 00000029
 which is directed along the optical axis of the lens, the axis
Figure 00000030
 - along the lines, and the axis
Figure 00000031
 - along the columns of the FPU, while the plane
Figure 00000032
 must be parallel to the planes for the placement of the FPU and the digital image.

Размеры пикселей цифровых изображений (Фиг. 6, 7) принимают равными в соответственно в горизонтальной и вертикальной плоскостях физическим размерам

Figure 00000033
и
Figure 00000034
 фотоячеек (пикселей) ФПУ камер j-ых прицелов, при этом значения
Figure 00000035
 и
Figure 00000036
 задают из технических данных ФПУ камеры, или определяют в процессе ее внутренней калибровки. Изображения принимают размещенными на фокусных расстояниях f j объективов (соответственно, в положительных направлениях осей
Figure 00000037
 СК
Figure 00000026
 этих камер), при этом значение f j задают из технических данных объектива, применяемой камеры, или определяют в процессе ее внутренней калибровки. Геометрические размеры изображения и его горизонтальное N j и вертикальное M j разрешение, приравниваемое к размерам ФПУ, задают из технических данных используемого ФПУ или определяют в результате внутренней калибровки камер.The pixel sizes of digital images (Fig. 6, 7) are taken equal to the physical dimensions, respectively, in the horizontal and vertical planes
Figure 00000033
 and
Figure 00000034
 photo cells (pixels) FPU camerasjsights, with the meanings
Figure 00000035
 and
Figure 00000036
 set from the technical data of the FPU camera, or determined in the process of its internal calibration. Images taken placed at focal lengthsf j  lenses (respectively, in the positive directions of the axes
Figure 00000037
 SC
Figure 00000026
 of these cameras), while the valuef j  set from the technical data of the lens used by the camera, or determined in the process of its internal calibration. The geometric dimensions of the image and its horizontalN j  and verticalM j  the resolution equivalent to the size of the FPU is set from the technical data of the FPU used or determined as a result of the internal calibration of the cameras.

В случае допущения погрешностей при производстве ОЭС прицела, при которых ФПУ может своим геометрическим центром не совпадать с оптической осью объектива камеры (Фиг. 2), различают следующие величины

Figure 00000038
,
Figure 00000039
 - это расстояния, соответственно в горизонтальной и вертикальной плоскостях, между геометрическими центрами ФПУ
Figure 00000040
и центром изображения
Figure 00000041
 формируемого объективом камеры j-го прицела, при этом значения
Figure 00000042
 и
Figure 00000043
 задают из технических данных камеры, или определяют в процессе ее внутренней калибровки.In the event of errors in the production of the OES of the sight, in which the FPU may not coincide with the geometric center of the camera’s optical axis (Fig. 2), the following values are distinguished
Figure 00000038
 ,
Figure 00000039
 are the distances, respectively, in the horizontal and vertical planes, between the geometric centers of the FPU
Figure 00000040
 and image center
Figure 00000041
 formed by the camera lens of the jth sight, while the values
Figure 00000042
 and
Figure 00000043
 set from the technical data of the camera, or determined in the process of its internal calibration.

Например, на фиг. 6 и 7 СК камеры ПК соответствует СК 15, а СК камеры ПН - СК 16, в которых указанным порядком размещены изображение 1 ПН и изображение 2 ПК.For example, in FIG. 6 and 7, the SK camera SK corresponds to SK 15, and the SK camera PN - SK 16, in which the order 1 PN and image 2 PC are placed in this order.

Если в поле зрения камеры j-го прицела находится объект 10 (Фиг. 6, 7), то на цифровых изображениях 1 и 2, соответственно, ПН и ПК изображению

Figure 00000044
этого объекта будет соответствовать пиксель, положение которого на изображениях 1 и 2 в свою очередь будет характеризоваться номерами строк
Figure 00000045
 и столбцов
Figure 00000046
 в пиксельных СК ФПУ.If in the field of view of the camerajthere is an object on the 10th sight (Fig. 6, 7), then on digital images 1 and 2, respectively, PN and PC image
Figure 00000044
 this object will correspond to a pixel, the position of which in images 1 and 2, in turn, will be characterized by line numbers
Figure 00000045
 and columns
Figure 00000046
 in pixel SK FPU.

В целом значения

Figure 00000023
и
Figure 00000019
 определяются из технической документации на прицелы и по значениям датчиков поворота. Но при этом порядок расчета данных коэффициентов будет определяться еще и конструктивным исполнением прицела.Overall values
Figure 00000023
 and
Figure 00000019
 determined from the technical documentation for the sights and the values of the rotation sensors. But at the same time, the procedure for calculating these coefficients will also be determined by the design of the sight.

Обрабатывающая система, являющаяся, например, удаленным компьютером, таким как ноутбук или персональный компьютер (рабочая станция), должна обеспечивать выбор пользователем изображений и/или ввод команд обработки, прием изображений с камер (ОЭС) прицелов, дальнейшую их автоматическую обработку с вычислением положения графических маркеров в полях зрения прицелов, а также выработку соответствующих сигналов наведения для каналов вертикального и горизонтального наведения (ВН и ГН) стабилизатора вооружения и сигналов управления для наведения ЦПМ прицелов на цель. Кроме этого она должна обеспечивать прием и обработку сигналов с навигационной системы, датчиков углов прицелов, датчиков курса, крена, тангажа, и датчика ориентации, а также прием сигналов с информацией о координатах целей от приемно-передающею аппаратуру.A processing system, which is, for example, a remote computer, such as a laptop or a personal computer (workstation), should provide the user with the choice of images and / or input of processing commands, the reception of images from cameras (ECO) of sights, their further automatic processing with calculation of the position of graphic markers in the field of view of the sights, as well as the generation of appropriate guidance signals for the vertical and horizontal guidance channels (HV and GN) of the weapon stabilizer and control signals for guidance CPM sights on the target. In addition, it should provide reception and processing of signals from the navigation system, sights angle sensors, heading sensors, roll, pitch, and orientation sensors, as well as receiving signals with information about the coordinates of targets from the receiving and transmitting equipment.

Обрабатывающая система может быть выполнена как отдельное (съемное) оборудование для ВнЦУ, а также может быть встроена в СУО или комплекс вооружения и являться, например, частью прицельно-наблюдательного комплекса СУО ОБТВ. Обрабатывающая система должна содержать исполняемые модули или команды с возможностью выполнения по меньшей мере одним процессором, память для хранения данных, пользовательский интерфейс, содержащий один несколько дисплеев, таких как жидкокристаллические мониторы для просмотра видеоданных и устройство управления и ввода данных, такое как клавиатура или указательное устройство (например, манипулятор типа «мышь», шаровой указатель, стилус, сенсорная панель или другое устройство), для обеспечения взаимодействия пользователя (оператора) с видеоданными. В качестве дисплеев также могут использоваться ВСУ прицела ОБТВ. Введение наведения управления с обрабатывающей системы в приводы ВН и ГН стабилизатора вооружения СУО может быть реализовано путем подачи этих сигналов в блок управления стабилизатора вооружения или непосредственно в цепи пультов управления наводчика или командира в режиме дублирования.The processing system can be implemented as a separate (removable) equipment for the VNTsU, and can also be integrated into the OMS or weapons complex and, for example, be part of the sighting and surveillance system of the OSS OBV. The processing system must contain executable modules or instructions capable of being executed by at least one processor, a memory for storing data, a user interface comprising one or more displays, such as liquid crystal monitors for viewing video data and a control and data input device, such as a keyboard or pointing device (for example, a mouse-type pointing device, ball pointer, stylus, touchpad or other device), to ensure the interaction of the user (operator ) with video data. As displays can also be used APU sight OBTV. The introduction of control guidance from the processing system to the HV and GN drives of the weapon stabilizer of the FCS can be implemented by supplying these signals to the control unit of the weapon stabilizer or directly to the control panel of the gunner or commander in duplication mode.

Сущность изобретения поясняется чертежами, которые не охватывают и тем более не ограничивают весь объем притязаний данного изобретения, а являются лишь иллюстрирующими материалами частного случая выполнения, на которых:The invention is illustrated by drawings, which do not cover and, moreover, do not limit the entire scope of the claims of this invention, but are only illustrative materials of a particular case of execution, on which:

на фиг. 1, 2, 3, 4 иллюстрируются этапы выполнения «автоматического» способа ВнЦУ, выбранного в качестве прототипа;in FIG. 1, 2, 3, 4 illustrate the stages of the "automatic" method VNTSU selected as a prototype;

на фиг. 5 иллюстрируется взаимосвязь и вариант размещения СК j-ых прицелов с СК БМ и внешней (мировой) СК, в которой определены координаты цели; in FIG. 5 illustrates the relationship and the placement option of SK j- sights with BM BM and external (world) SK, in which the coordinates of the target are determined;

на фиг. 6 и 7 показано взаимное положение СК камер, соответственно, ПК и ПН относительно их оснований, показано размещение снимаемых с камер цифровых изображений, а также иллюстрируются взаимосвязи между положением объекта в СК камер и их цифровыми изображениями в пиксельных СК изображений.in FIG. 6 and 7 show the relative position of the SK cameras, respectively, PCs and PNs relative to their bases, the location of digital images taken from the cameras is shown, and the relationships between the position of the object in the SK cameras and their digital images in pixel SK images are illustrated.

Осуществляют заявленный способ следующим образом.The claimed method is carried out as follows.

Принимают с камер (ОЭС) ПК и ПН цифровые изображения 2 и 1 (фиг. 6, 7).Accepted from cameras (ECO) PC and PN digital images 2 and 1 (Fig. 6, 7).

Принимают с навигационной системы БМ данные, содержащие трехмерные координаты (

Figure 00000047
,
Figure 00000048
,
Figure 00000049
) начала СК 11 БМ во внешней (мировой) СК 12 (фиг. 5)Receive data from the navigation system BM containing three-dimensional coordinates (
Figure 00000047
 ,
Figure 00000048
 ,
Figure 00000049
 ) start SK 11 BM in the external (world) SK 12 (Fig. 5)

С датчика ориентации принимают данные (угол

Figure 00000050
) об ориентации оси
Figure 00000002
 СК 11 БМ относительно направления на север. В случае отсутствия или неисправности датчика ориентации угол
Figure 00000050
 определяют по результатам построения (экстраполяции) траектории движения СК 11 БМ по времени.From the orientation sensor receive data (angle
Figure 00000050
 ) about the orientation of the axis
Figure 00000002
 SK 11 BM relative to the north. In the absence or malfunction of the orientation sensor, the angle
Figure 00000050
 determined by the results of the construction (extrapolation) of the trajectory of movement of SK 11 BM in time.

С датчиков курса, тангажа и крена БМ принимают данные, содержащие значения углов (соответственно,

Figure 00000011
,
Figure 00000051
 и
Figure 00000052
) ориентации осей СК 11 относительно осей внешней (мировой) СК 12.From BM heading, pitch and roll sensors, data containing angles (respectively,
Figure 00000011
 ,
Figure 00000051
 and
Figure 00000052
 ) orientation of the axes of SK 11 relative to the axes of the external (world) SK 12.

С датчиков прицелов принимают данные о действующих значениях фокусных расстояний f j объективов камер j-ых прицелов БМ, данных датчиков угла об ориентации головных блоков прицелов (если прицелы имеют модульную конструкцию) или рам головных зеркал (если прицелы имеют перископическую конструкцию) в горизонтальной плоскости

Figure 00000053
и данные об ориентации головных блоков прицелов с камерами (если они имеют модульную конструкцию) или головных зеркал (если прицелы имеют перископическую конструкцию) в вертикальной плоскости
Figure 00000054
 From the sensors of the sights receive data on the actual values of the focal lengths f j of the lenses of the cameras of the j- th BM sights, data of the angle sensors on the orientation of the head blocks of the sights (if the sights have a modular design) or the frames of the head mirrors (if the sights have a periscopic design) in the horizontal plane
Figure 00000053
 and data on the orientation of the head blocks of sights with cameras (if they have a modular design) or head mirrors (if the sights are periscopic) in a vertical plane
Figure 00000054

Из памяти обрабатывающей системы принимают данные о внутренних параметрах камер прицелов, а именно значения горизонтальных и вертикальных разрешений фотоприемных устройств в горизонтальной N j и вертикальной M j плоскостях, расстояние между геометрическим центрами фотоприемных устройств и центрами изображений, формируемых объективами камер j-ых прицелов в горизонтальной

Figure 00000055
и вертикальной
Figure 00000055
 плоскостях, физические размеры фотоячеек (пикселей) фотоприемных устройств камер прицелов соответственно, в горизонтальной
Figure 00000056
 и вертикальной
Figure 00000057
 плоскостях, а также данные о положениях и ориентациях СК оснований прицелов относительно СК БМ, и данные о координатах положения камеры и вспомогательных (дополнительных, промежуточных) СК j-ых прицелов.Data on the internal parameters of the sights cameras, namely, the horizontal and vertical resolutions of photodetectors in the horizontal, are received from the processing system memoryN j and verticalM j  planes, the distance between the geometric centers of photodetectors and image centers formed by camera lensesjsights in horizontal
Figure 00000055
 and vertical
Figure 00000055
 planes, physical sizes of photocells (pixels) of photodetectors of sights cameras, respectively, in horizontal
Figure 00000056
 and vertical
Figure 00000057
 planes, as well as data on the positions and orientations of the SC base of the sights relative to the BM BM, and data on the coordinates of the position of the camera and auxiliary (additional, intermediate) SKjsights.

На основе полученных данных вычисляют матрицы внутренних параметров камер прицеловBased on the obtained data, the matrix of the internal parameters of the sights cameras is calculated

Figure 00000058
(2)
Figure 00000058
 (2)

Кроме этого принимают из памяти обрабатывающей системы данные о положении ЦПМ 8 и 9 на изображениях 1 и 2, соответственно, ПН и ПК, согласно которых записывают векторы:In addition, take from the memory of the processing system data on the position of the CPM 8 and 9 on images 1 and 2, respectively, PN and PC, according to which the vectors are written:

Figure 00000059
, (3)
Figure 00000059
 , (3)

где

Figure 00000060
,
Figure 00000061
 - номер столбца и номер строки положения ЦПМ 8 и 9 на изображениях 1 и 2 j-ых прицелов.Where
Figure 00000060
 ,
Figure 00000061
 - column number and line number of the position of the MTC 8 and 9 in the images 1 and 2 of the j- th sights.

Для камер (ОЭС) j-ых прицелов рассчитывают матрицы положения

Figure 00000062
, определяющие текущее (в реальном масштабе времени) положение и ориентацию СК
Figure 00000063
 камер j-ых прицелов относительно СК
Figure 00000020
 их оснований.For cameras (ECO) j- sights calculate the position matrix
Figure 00000062
 determining the current (in real time) position and orientation of the SC
Figure 00000063
 cameras j- sights relative to SK
Figure 00000020
 their grounds.

Например, (фиг. 6, 7) для ПК вычисляется матрица

Figure 00000064
, определяющая положение и ориентацию СК 15 в СК 14, а для ПН - матрица
Figure 00000065
, определяющая в свою очередь положение и ориентацию СК 16 в СК 13.For example, (Fig. 6, 7) a matrix is calculated for a PC
Figure 00000064
 determining the position and orientation of SK 15 in SK 14, and for PN - matrix
Figure 00000065
 , which in turn determines the position and orientation of SK 16 in SK 13.

В общем случае матрица положения

Figure 00000062
может быть рассчитана как произведение матриц
Figure 00000066
 где q - количество промежуточных матриц, определяемое конструкцией прицела, а каждая промежуточная матрицаGenerally position matrix
Figure 00000062
 can be calculated as a product of matrices
Figure 00000066
 where q is the number of intermediate matrices, determined by the design of the sight, and each intermediate matrix

Figure 00000067
(4)
Figure 00000067
 (4)

содержит матрицу поворота

Figure 00000068
и (или) вектор переноса
Figure 00000069
 определяющие положения и ориентацию промежуточных (зависимых) СК элементов j-го прицела, в своей совокупности задающих положение и ориентацию СК
Figure 00000063
камеры j-го прицела относительно СК
Figure 00000020
его основания.contains rotation matrix
Figure 00000068
 and (or) transfer vector
Figure 00000069
 determining the position and orientation of the intermediate (dependent) SC elements of the j- th sight, in their totality setting the position and orientation of the SC
Figure 00000063
 j- scope cameras relative to the SK
Figure 00000020
 its foundation.

При этом для вычисления всех коэффициентов матриц

Figure 00000070
(в зависимости от конструкции прицела), используют данные с датчиков ориентации головного модуля или головного зеркала прицела, а также координат и ориентации СК
Figure 00000063
 камеры в прицеле относительно СК
Figure 00000020
основания прицела или его ГЗ. Так, например, если прицел имеет модульную конструкцию, предусматривающую неподвижное размещение камеры внутри головного блока прицела размещенного в свою очередь на кардановых подвесах и стабилизированного в двух плоскостях с углами прокачки в вертикальной и горизонтальной плоскости, соответственно
Figure 00000071
и
Figure 00000072
, тогдаMoreover, to calculate all the coefficients of the matrices
Figure 00000070
 (depending on the design of the sight), use data from the orientation sensors of the head module or the head mirror of the sight, as well as the coordinates and orientation of the SK
Figure 00000063
 cameras in the scope relative to the SC
Figure 00000020
 the base of the sight or its GZ. So, for example, if the sight has a modular design, providing for the fixed placement of the camera inside the head unit of the sight located in turn on cardan suspensions and stabilized in two planes with pumping angles in the vertical and horizontal plane, respectively
Figure 00000071
 and
Figure 00000072
 then

Figure 00000073
, (5)
Figure 00000073
 , (5)

где

Figure 00000074
- матрица положения, определяющая переход от СК
Figure 00000020
основания j-го прицела к промежуточной СК1 О К1 X К1 Y К1 Z К1 , находящейся в головном блоке прицела, на оси О К1 X К1 которой находится камера, и эта же ось совпадает с осью вращения (прокачки) в вертикальной плоскости головного блока, а ось О К1 Y К1 совпадает с осью вращения головного блока прицела в горизонтальной плоскости;Where
Figure 00000074
 - position matrix determining the transition from SC
Figure 00000020
 the base of the jth sight to the intermediate SK1 O K1 X K1 Y K1 Z K1 located in the head unit of the sight, on the axis O K1 X K1 of which there is a camera, and the same axis coincides with the axis of rotation (pumping) in the vertical plane of the head unit, and the axis O K1 Y K1 coincides with the axis of rotation of the head unit of the sight in the horizontal plane;

Figure 00000075
,
Figure 00000076
,
Figure 00000077
- трехмерные координаты промежуточной СК О К1 X К1 Y К1 Z К1 относительно СК
Figure 00000020
основания прицела;
Figure 00000075
 ,
Figure 00000076
 ,
Figure 00000077
 - three-dimensional coordinates of the intermediate SK About K1 X K1 Y K1 Z K1 relative to SC
Figure 00000020
 base of sight;

Figure 00000078
- матрица положения, позволяющая развернуть промежуточную СК1 О К1 X К1 Y К1 Z К1 на угол
Figure 00000079
 поворота головного блока прицела в вертикальной плоскости и перейти к СК
Figure 00000020
камеры прицела;
Figure 00000078
 - the position matrix, allowing to rotate the intermediate SK1 O K1 X K1 Y K1 Z K1 at an angle
Figure 00000079
 turning the head unit of the sight in a vertical plane and go to SK
Figure 00000020
 sight cameras;

Figure 00000080
,
Figure 00000081
,
Figure 00000082
 - трехмерные координаты СК
Figure 00000063
камеры относительно промежуточной СК О К1 X К1 Y К1 Z К1 прицела;
Figure 00000080
 ,
Figure 00000081
 ,
Figure 00000082
 - three-dimensional coordinates of SK
Figure 00000063
 cameras relative to the intermediate SC O K1 X K1 Y K1 Z K1 sight;

Figure 00000083
- матрица положения, позволяющая развернуть СК
Figure 00000063
 камеры прицела на угол
Figure 00000084
 поворота головного блока прицела в горизонтальной плоскости.
Figure 00000083
 - position matrix, allowing you to deploy SK
Figure 00000063
 camera sights at an angle
Figure 00000084
 turning the head unit of the sight in the horizontal plane.

Если прицел имеет перископическую конструкцию, предусматривающую неподвижное размещение камеры внутри прицела, и изменение ориентации поля зрения прицела за счет прокачки ГЗ в вертикальной и горизонтальной плоскостях на углы

Figure 00000085
и
Figure 00000086
, тоIf the sight has a periscopic design, which provides for the fixed placement of the camera inside the sight, and a change in the orientation of the sight field of view due to the pumping of the horizontal position in the vertical and horizontal planes to the corners
Figure 00000085
 and
Figure 00000086
 then

Figure 00000087
; (6)
Figure 00000087
 ; (6)

где

Figure 00000088
- матрица положения, содержащая трехмерные координаты (
Figure 00000089
,
Figure 00000090
,
Figure 00000091
) центра вращения ГЗ в СК
Figure 00000063
 камеры прицела;Where
Figure 00000088
 - a position matrix containing three-dimensional coordinates (
Figure 00000089
 ,
Figure 00000090
 ,
Figure 00000091
 ) of the center of rotation of GB in SC
Figure 00000063
 sight cameras;

Figure 00000092
- матрица положения, определяющая поперечный поворот поля зрения камеры прицела при повороте головного зеркала в горизонтальной плоскости на угол
Figure 00000093
;
Figure 00000092
 - a position matrix that determines the transverse rotation of the field of view of the sight camera when the head mirror is rotated in a horizontal plane by an angle
Figure 00000093
 ;

Figure 00000094
- матрица положения, определяющая вертикальный поворот поля зрения камеры прицела при повороте головного зеркала в вертикальной плоскости на угол
Figure 00000095
;
Figure 00000094
 - a position matrix that determines the vertical rotation of the field of view of the sight camera when the head mirror is rotated in a vertical plane by an angle
Figure 00000095
 ;

Figure 00000096
- матрица положения, определяющая горизонтальный поворот поля зрения камеры прицела при повороте ГЗ в горизонтальной плоскости на угол
Figure 00000086
 и переход от СК
Figure 00000020
основания прицела к СК
Figure 00000063
камеры.
Figure 00000096
 - a position matrix that determines the horizontal rotation of the field of view of the sight camera when rotating the horizontal position in the horizontal plane at an angle
Figure 00000086
 and transition from SK
Figure 00000020
 the base of the sight to the SK
Figure 00000063
 cameras.

Для каждого j-го прицела, для которого может быть проведено целеуказание, вычисляют матрицы

Figure 00000097
положения СК их оснований относительно начала СК БМFor each j- th sight, for which target designation can be carried out, the matrices are calculated
Figure 00000097
 the provisions of the SC of their bases regarding the beginning of SC BM

Figure 00000098
, (7)
Figure 00000098
 , (7)

где

Figure 00000099
Figure 00000100
 Where
Figure 00000099
Figure 00000100

Figure 00000101
Figure 00000101
Figure 00000102
Figure 00000102

Figure 00000103
Figure 00000103
Figure 00000104
Figure 00000104

Figure 00000105
Figure 00000105
Figure 00000106
Figure 00000106

Figure 00000107
Figure 00000107

Figure 00000108
- углы, соответственно, в горизонтальной, вертикальной и поперечной плоскостях ориентации осей СК основания j-го прицела относительно осей СК БМ;
Figure 00000108
 - angles, respectively, in the horizontal, vertical and transverse planes of the orientation of the axes of the SC of the base of the jth sight relative to the axes of the BM BM;

Figure 00000109
- трехмерные координаты положения начала СК
Figure 00000020
основания j-го прицела в СК
Figure 00000001
 БМ.
Figure 00000109
 - three-dimensional coordinates of the position of the beginning of the SC
Figure 00000020
 the base of the j- th sight in the UK
Figure 00000001
 BM

Например, (фиг. 5) для ПК вычисляется матрица

Figure 00000110
, определяющая положение и ориентацию СК 14 в СК 11, а для ПН - матрица
Figure 00000111
, определяющая в свою очередь положение и ориентацию СК 13 в СК 11.For example, (Fig. 5) a matrix is calculated for a PC
Figure 00000110
 determining the position and orientation of SK 14 in SK 11, and for PN - matrix
Figure 00000111
 , which in turn determines the position and orientation of SK 13 in SK 11.

Вычисляют матрицу

Figure 00000112
положения СК БМ в СК
Figure 00000113
 The matrix is calculated
Figure 00000112
 provisions of SK BM in SK
Figure 00000113

Figure 00000114
, (8)
Figure 00000114
 , (8)

где

Figure 00000115
Where
Figure 00000115

Figure 00000116
Figure 00000116

Figure 00000117
Figure 00000117
Figure 00000118
Figure 00000118

Figure 00000119
Figure 00000119

Figure 00000120
Figure 00000120

Figure 00000121
Figure 00000121
Figure 00000122
Figure 00000122
Figure 00000123
Figure 00000123

Например, (фиг. 5) для БМ вычисляется матрица

Figure 00000124
, определяющая положение и ориентацию СК 11 в СК 12.For example, (Fig. 5) for BM, the matrix is calculated
Figure 00000124
 determining the position and orientation of SK 11 in SK 12.

После обнаружения g-ой цели или важного объекта 10 в прицеле, с которого ведется разведка и целеуказание, например, с ПК, наводят на нее ЦПМ 9 этого прицела, тем самым совмещая точку

Figure 00000125
, характеризующую положение цели (объекта) 10 на изображении 2 ПК с точкой
Figure 00000126
, описывающей в свою очередь положение ЦПМ 9 на изображении 2 ПК, т.е. After the detection of the gth target or important object 10 in the sight from which reconnaissance and target designation, for example, from a PC, is conducted, the CPM 9 of this sight is pointed at it, thereby combining the point
Figure 00000125
 characterizing the position of the target (object) 10 in the image 2 PC with a point
Figure 00000126
 , which in turn describes the position of the CPM 9 in the PC image 2, i.e.

Figure 00000127
, (9)
Figure 00000127
 , (9)

где

Figure 00000128
,
Figure 00000129
 - номер столбца и номер строки изображения g-ой цели (объекта) 10 на изображении 2 ПК;Where
Figure 00000128
 ,
Figure 00000129
 - column number and line number of the image of the gth target (object) 10 in the image 2 PC;

Figure 00000130
,
Figure 00000131
 - номер столбца и номер строки изображения ЦПМ 9 на изображении 2 ПК.
Figure 00000130
 ,
Figure 00000131
 - column number and line number of the image of the CPU 9 in the image 2 PC.

Подают команду на проведение ВнЦУ на прицел наводчика-оператора, при этом измеряют дальность

Figure 00000132
до цели любым доступным способом, например, с помощью штатного лазерного дальномера ПК.They give a command to conduct VNTSU at the sight of the gunner-operator, while measuring the range
Figure 00000132
 to the target in any way possible, for example, using a standard PC laser rangefinder.

Вычисляют коэффициенты центральной проекции

Figure 00000133
для ПКThe coefficients of the central projection are calculated
Figure 00000133
 for pc

Figure 00000134
. (10)
Figure 00000134
 . (10)

Записывают проекционную матрицу

Figure 00000135
The projection matrix is recorded.
Figure 00000135

Figure 00000136
(11)
Figure 00000136
 (eleven)

Вычисляют вектор координат g-й цели или важного объекта 10 в СК 15 камеры ПКThe coordinate vector of the gth target or important object 10 is calculated in SC 15 of the PC camera

Figure 00000137
(12)
Figure 00000137
 (12)

где

Figure 00000138
Figure 00000139
Figure 00000140
 - трехмерные координаты g-й цели (объекта) в СК 15 камеры ПК.Where
Figure 00000138
Figure 00000139
Figure 00000140
 - three-dimensional coordinates of the gth target (object) in SC 15 of the PC camera.

Преобразуют координаты g-й цели (объекта) 10 из СК 15 камеры ПК в СК 11 БМTransform the coordinates of the gth target (object) 10 from SC 15 of the PC camera to SC 11 BM

Figure 00000141
. (13)
Figure 00000141
 . (thirteen)

При приеме целеуказания командиром БМ от внешнего источника (другой БМ подразделения, например, командирской, или системы управления звеном, системы или средства разведки) в виде трехмерных координат (

Figure 00000142
,
Figure 00000143
и
Figure 00000144
) g-ой цели или важного объекта 10 (относительно начала СК 12) и при принятии им решения о передаче цели наводчику записывают вектор координат g-й цели (объекта) 10 во внешней (мировой) СК 12When receiving target designation by the BM commander from an external source (another BM unit, for example, a command unit, or a link management system, reconnaissance system or means) in the form of three-dimensional coordinates (
Figure 00000142
 ,
Figure 00000143
 and
Figure 00000144
 ) of the gth target or important object 10 (relative to the beginning of SK 12) and when he decides to transfer the target to the gunner, they write the coordinate vector of the gth target (object) 10 in the external (world) SK 12

Figure 00000145
(14)
Figure 00000145
 (14)

Преобразуют координаты g-й цели (объекта) из СК 12 в СК 11Transform the coordinates of the gth target (object) from SK 12 to SK 11

Figure 00000146
(15)
Figure 00000146
 (fifteen)

Вычисляют углы на цель относительно действующего положения вооружения в вертикальной и горизонтальной плоскостяхAngles are calculated on the target relative to the current position of weapons in the vertical and horizontal planes

Figure 00000147
(16)
Figure 00000147
 (16)

Figure 00000148
(17)
Figure 00000148
 (17)

где

Figure 00000149
,
Figure 00000150
 - углы отсчитываемые относительно оси
Figure 00000151
, соответственно, в горизонтальной и вертикальной плоскостях и показывающие, на сколько нужно повернуть башню 6 и вооружение (пушку) 17, для совмещения действующей оси канала ствола вооружения (пушки) 17 с направлением на цель (объект) 10.Where
Figure 00000149
 ,
Figure 00000150
 - angles counted relative to the axis
Figure 00000151
 , respectively, in horizontal and vertical planes and showing how much you need to turn the tower 6 and weapons (gun) 17, to combine the active axis of the channel of the barrel of the weapon (gun) 17 with the direction to the target (object) 10.

Вычисляют вектор

Figure 00000152
координат g-ой цели или важного объекта 10 в СК 16 камеры ПН Calculate vector
Figure 00000152
 the coordinates of the gth target or important object 10 in the SK 16 camera PN

Figure 00000153
(18)
Figure 00000153
 (18)

Масштабируют координаты g-ой цели или важного объекта 10 из СК 16 камеры ПН в плоскость изображения 1 ПН, для чего:The coordinates of the gth target or important object 10 are scaled from SC 16 of the PN camera to the image plane of 1 PN, for which:

рассчитывают коэффициент проекции s ПН calculate the projection coefficient s PN

Figure 00000154
; (19)
Figure 00000154
 ; (19)

составляют проекционную матрицу S ПН make up the projection matrix S PN

Figure 00000155
(20)
Figure 00000155
 (20)

пересчитывают значения координат вектора

Figure 00000156
recalculate vector coordinate values
Figure 00000156

Figure 00000157
. (21)
Figure 00000157
 . (21)

Вычисляют пиксельные (плоские) координаты g-ой цели (объекта) 10 на изображении 1 ПНThe pixel (flat) coordinates of the gth target (object) 10 in the image 1 are calculated

Figure 00000158
(22)
Figure 00000158
 (22)

где

Figure 00000159
,
Figure 00000160
 - номер столбца и номер строки точки
Figure 00000161
 положения цели (объекта) 10 на изображении 1 ПН.Where
Figure 00000159
 ,
Figure 00000160
 - column number and line number of point
Figure 00000161
 the position of the target (object) 10 in the image 1 Mon.

Для каждой g-ой цели или важного объекта отображают на изображениях прицелов соответствующий типу цели графический маркер, например, в форме рамки, выделяющей местоположение изображения цели в поле зрения прицела. При этом если пиксельные координаты g-ой цели или важного объекта выходят за границы изображений, т.е.

Figure 00000162
и/или
Figure 00000163
, то графический маркер отображают на изображениях j-ых прицелов в уменьшенном размере, например, в форме тактического знака вдоль края этих изображений в той строке или столбце, которые своими значениями не вышли на границы изображения.For each gth target or important object, a graphic marker corresponding to the type of target is displayed on the sights images, for example, in the form of a frame highlighting the location of the target image in the sight field of view. Moreover, if the pixel coordinates of the gth target or important object go beyond the boundaries of the images, i.e.
Figure 00000162
 and / or
Figure 00000163
 , then the graphic marker is displayed on the images of the j- th sights in a reduced size, for example, in the form of a tactical mark along the edge of these images in that row or column that, with their values, did not reach the borders of the image.

Подают сигналы наведения на привод ГН стабилизатора вооружения до момента отработки углов

Figure 00000164
и
Figure 00000165
, соответственно, башней 6 и вооружением 17 на цель (объект) 10 с максимальной (перебросочной) скоростью. После чего вырабатывают сигналы «плавного» наведения для приводов ГН и ВН до тех пор, пока пиксельные координаты g-ой цели (объекта) 10 не станут равны пиксельным координатам положения ЦПМ 8 на изображении 1 ПН, т.е. до выполнения равенстваThey give guidance signals to the drive of the main gun stabilizer until the corner
Figure 00000164
 and
Figure 00000165
 , respectively, the tower 6 and weapons 17 to the target (object) 10 with a maximum (transfer) speed. After that, “smooth” guidance signals for the GN and VN drives are generated until the pixel coordinates of the gth target (object) 10 become equal to the pixel coordinates of the position of the CPM 8 in the PN image 1, i.e. until equality

Figure 00000166
. (23)
Figure 00000166
 . (23)

После чего, ЦПМ 8 ПН оказывается наведенной на указанную командиром цель (объект) 10, процесс ВнЦУ считается завершенным.After which, the CPM 8 PN turns out to be aimed at the target (object) 10 indicated by the commander, the process of the VNTsU is considered completed.

Claims (72)

Способ внутреннего целеуказания с индикацией целей для образцов бронетанкового вооружения, заключающийся в наведении на цель или важный объект центральной прицельной марки - ЦПМ прицела командира - ПК, подаче сигналов наведения на приводы вертикального - ВН и горизонтального наведения - ГН для образца бронетанкового вооружения - ОБТВ до момента согласования ЦПМ прицела наводчика - ПН с указанной командиром бронемашины - БМ целью – объектом, отличающийся тем, что до проведения целеуказания от командира БМ наводчику-оператору принимают с камер - оптико-электронных систем ПК и ПН цифровые изображения, принимают с навигационной системы БМ данные, содержащие трехмерные координаты
Figure 00000167
,
Figure 00000168
,
Figure 00000169
 начала системы координат - СК БМ во внешней - мировой СК, с датчика ориентации принимают данные - угол
Figure 00000170
 об ориентации оси
Figure 00000171
 СК БМ относительно направления на север, в случае отсутствия или неисправности датчика ориентации угол
Figure 00000170
 определяют по результатам построения - экстраполяции траектории движения СК БМ по времени, с датчиков курса, тангажа и крена БМ принимают данные, содержащие значения углов, соответственно,
Figure 00000172
,
Figure 00000173
 и
Figure 00000174
 ориентации осей СК БМ относительно осей внешней - мировой СК, с датчиков прицелов принимают данные о действующих значениях фокусных расстояний f j объективов камер j-х прицелов БМ, данных датчиков угла об ориентации головных блоков прицелов, если прицелы имеют модульную конструкцию или рам головных зеркал, если прицелы имеют перископическую конструкцию в горизонтальной плоскости
Figure 00000175
 и данные об ориентации головных блоков прицелов с камерами, если они имеют модульную конструкцию или головных зеркал, если прицелы имеют перископическую конструкцию в вертикальной плоскости
Figure 00000176
 принимают данные о внутренних параметрах камер прицелов, а именно значения горизонтальных и вертикальных разрешений фотоприемных устройств в горизонтальной N j и вертикальной M j плоскостях, расстояние между геометрическими центрами фотоприемных устройств и центрами изображений, формируемых объективами камер j-х прицелов в горизонтальной
Figure 00000177
 и вертикальной
Figure 00000177
 плоскостях, физические размеры фотоячеек -пикселей фотоприемных устройств камер прицелов, соответственно, в горизонтальной
Figure 00000178
 и вертикальной
Figure 00000179
 плоскостях, а также данные о положениях и ориентациях СК оснований прицелов относительно СК БМ, и данные о координатах положения камеры и вспомогательных - дополнительных, промежуточных СК j-х прицелов,The internal target designation method with target indication for armored weapons samples, which consists in pointing the target or an important object of the central aiming mark — the central control unit’s CPM sight — the PC, supplying guidance signals to the vertical — HV and horizontal guidance — GN drives for a sample of armored weapons — MBT until coordination of the gunner’s sight CPM - PN with the specified armored vehicle commander - BM target - object, characterized in that prior to target designation from the BM commander, the gunner-operator is taken to Amer - Optoelectronic Systems PC and PN digital images receive data containing three-dimensional coordinates from the BM navigation system
Figure 00000167
,
Figure 00000168
,
Figure 00000169
 the origin of the coordinate system - SK BM in the external - world SK, from the orientation sensor receive data - angle
Figure 00000170
 about axis orientation
Figure 00000171
 SK BM relative to the north direction, in the absence or malfunction of the orientation sensor angle
Figure 00000170
 determined by the results of construction - extrapolation of the BM BM trajectory in time, data containing angle values, respectively, are received from the BM heading, pitch and roll sensors, respectively,
Figure 00000172
,
Figure 00000173
 and
Figure 00000174
 the orientation of the axes of the SK BM with respect to the axes of the external - world SK, data on the effective values of focal lengths are received from sights sensorsf j  camera lensesjx BM sights, data of angle sensors on the orientation of the head blocks of sights, if the sights are of a modular design or frames of head mirrors, if the sights are of a periscopic design in the horizontal plane
Figure 00000175
 and data on the orientation of the head blocks of sights with cameras, if they have a modular design or head mirrors, if the sights are periscopic in the vertical plane
Figure 00000176
 receive data on the internal parameters of the cameras of the sights, namely the horizontal and vertical resolutions of photodetectors in the horizontalN j and verticalM j  planes, the distance between the geometric centers of photodetectors and image centers formed by camera lensesjsights in horizontal
Figure 00000177
 and vertical
Figure 00000177
 planes, physical sizes of photocells - pixels of photodetectors of cameras of sights, respectively, in horizontal
Figure 00000178
 and vertical
Figure 00000179
 planes, as well as data on the positions and orientations of the SC base of the sights relative to the BM BM, and data on the coordinates of the position of the camera and auxiliary - additional, intermediate SKjsights, на основе полученных данных вычисляют матрицы внутренних параметров камер прицеловbased on the data obtained, the matrix of the internal parameters of the cameras of the sights
Figure 00000180
,
Figure 00000180
 , кроме этого принимают из памяти обрабатывающей системы данные о положении ЦПМ на изображениях ПН и ПК, согласно которым записывают векторы:in addition, take from the memory of the processing system the data on the position of the MPS on the images of the PC and PC, according to which the vectors are written:
Figure 00000181
,
Figure 00000181
 , где
Figure 00000182
,
Figure 00000183
 - номер столбца и номер строки положения ЦПМ на изображениях j-х прицелов,Where
Figure 00000182
 ,
Figure 00000183
 - column number and line number of the position of the MTC in the images of j -sights, для каждой камеры оптико-электронной системы j-го прицела рассчитывают матрицу положения
Figure 00000184
, определяющую текущее в реальном масштабе времени положение и ориентацию СК
Figure 00000185
 камеры j-го прицела относительно СК
Figure 00000186
его основания, при этом в общем случае матрицу положения
Figure 00000184
 вычисляют как произведение матриц
Figure 00000187
 for each camera of the optoelectronic system of the jth sight, a position matrix is calculated
Figure 00000184
 that determines the current real-time position and orientation of the SC
Figure 00000185
 j- scope cameras relative to the SK
Figure 00000186
 its foundations, while in general the position matrix
Figure 00000184
 calculated as the product of matrices
Figure 00000187
 где q - количество промежуточных матриц, определяемое конструкцией прицела, а в каждую промежуточную матрицу
Figure 00000188
 включают матрицу поворота
Figure 00000189
 и/или вектор переноса
Figure 00000190
 определяющие положения и ориентацию промежуточных - зависимых СК элементов j-го прицела, в своей совокупности задающих положение и ориентацию СК
Figure 00000185
камеры j-го прицела относительно СК
Figure 00000186
его основания, причем для вычисления всех коэффициентов матриц
Figure 00000191
 в зависимости от конструкции прицела используют данные с датчиков ориентации головного модуля или головного зеркала - ГЗ прицела, а также координат и ориентации СК
Figure 00000185
 камеры в прицеле относительно СК
Figure 00000186
основания прицела или его ГЗ, для модульной конструкции, предусматривающей неподвижное размещение камеры внутри головного блока прицела, размещенного, в свою очередь, на кардановых подвесах и стабилизированного в двух плоскостях с углами прокачки в вертикальной и горизонтальной плоскости, соответственно
Figure 00000192
и
Figure 00000193
, тогдаwhere q is the number of intermediate matrices, determined by the design of the sight, and in each intermediate matrix
Figure 00000188
 include rotation matrix
Figure 00000189
 and / or transfer vector
Figure 00000190
 determining the position and orientation of intermediate - dependent SK elements of the j- th sight, in their totality setting the position and orientation of the SK
Figure 00000185
 j- scope cameras relative to the SK
Figure 00000186
 its foundations, and to calculate all the coefficients of the matrices
Figure 00000191
 depending on the design of the sight use data from the orientation sensors of the head module or the head mirror - GZ sight, as well as the coordinates and orientation of the SK
Figure 00000185
 cameras in the scope relative to the SC
Figure 00000186
 the base of the sight or its scope, for a modular design that provides for the fixed placement of the camera inside the head unit of the sight, located, in turn, on cardan suspensions and stabilized in two planes with pumping angles in the vertical and horizontal plane, respectively
Figure 00000192
 and
Figure 00000193
 then
Figure 00000194
;
Figure 00000194
 ; где
Figure 00000195
 - матрица положения, определяющая переход от СК
Figure 00000186
основания j-го прицела к промежуточной СК О К1 X К1 Y К1 Z К1 , находящейся в головном блоке прицела, на оси О К1 X К1 которой находится камера, и эта же ось совпадает с осью вращения - прокачки в вертикальной плоскости головного блока, а ось О К1 Y К1 совпадает с осью вращения головного блока прицела в горизонтальной плоскости;Where
Figure 00000195
 - position matrix determining the transition from SC
Figure 00000186
 the base of the jth sight to the intermediate SC О K1 X K1 Y K1 Z K1 located in the head unit of the sight, on the axis О K1 X K1 of which there is a camera, and the same axis coincides with the axis of rotation - pumping in the vertical plane of the head unit, and the axis About K1 Y K1 coincides with the axis of rotation of the head unit of the sight in the horizontal plane;
Figure 00000196
,
Figure 00000197
,
Figure 00000198
 - трехмерные координаты промежуточной СК О К1 X К1 Y К1 Z К1 относительно СК
Figure 00000186
основания прицела;
Figure 00000196
 ,
Figure 00000197
 ,
Figure 00000198
 - three-dimensional coordinates of the intermediate SK About K1 X K1 Y K1 Z K1 relative to SC
Figure 00000186
 base of sight;
Figure 00000199
 - матрица положения, позволяющая развернуть промежуточную СК О К1 X К1 Y К1 Z К1 на угол
Figure 00000200
 поворота головного блока прицела в вертикальной плоскости и перейти к СК
Figure 00000186
камеры прицела;
Figure 00000199
 - a position matrix that allows you to deploy an intermediate SK O K1 X K1 Y K1 Z K1 at an angle
Figure 00000200
 turning the head unit of the sight in a vertical plane and go to SK
Figure 00000186
 sight cameras;
Figure 00000201
,
Figure 00000202
,
Figure 00000203
 - трехмерные координаты СК
Figure 00000185
камеры относительно промежуточной СК О К1 X К1 Y К1 Z К1 прицела;
Figure 00000201
 ,
Figure 00000202
 ,
Figure 00000203
 - three-dimensional coordinates of SK
Figure 00000185
 cameras relative to the intermediate SC O K1 X K1 Y K1 Z K1 sight;
Figure 00000204
 - матрица положения, позволяющая развернуть СК
Figure 00000185
 камеры прицела на угол
Figure 00000205
 поворота головного блока прицела в горизонтальной плоскости,
Figure 00000204
 - position matrix, allowing you to deploy SK
Figure 00000185
 camera sights at an angle
Figure 00000205
 turning the head unit of the sight in the horizontal plane, для перископической конструкции, предусматривающей неподвижное размещение камеры внутри прицела, и изменение ориентации поля зрения прицела за счет прокачки ГЗ в вертикальной и горизонтальной плоскостях на углы
Figure 00000206
 и
Figure 00000207
, тогдаfor the periscopic design, which provides for the stationary placement of the camera inside the sight, and the change in the orientation of the sight field of view of the sight due to the pumping of GB in the vertical and horizontal planes to the angles
Figure 00000206
 and
Figure 00000207
 then
Figure 00000208
;
Figure 00000208
 ; где
Figure 00000209
 - матрица положения, содержащая трехмерные координаты
Figure 00000210
,
Figure 00000211
,
Figure 00000212
 центра вращения ГЗ в СК
Figure 00000185
 камеры прицела;Where
Figure 00000209
 - position matrix containing three-dimensional coordinates
Figure 00000210
 ,
Figure 00000211
 ,
Figure 00000212
 center of rotation of gas tanks in SK
Figure 00000185
 sight cameras;
Figure 00000213
 - матрица положения, определяющая поперечный поворот поля зрения камеры прицела при повороте ГЗ в горизонтальной плоскости на угол
Figure 00000214
;
Figure 00000213
 - a position matrix that determines the transverse rotation of the field of view of the sight camera when rotating the horizontal position in the horizontal plane at an angle
Figure 00000214
 ;
Figure 00000215
 - матрица положения, определяющая вертикальный поворот поля зрения камеры прицела при повороте ГЗ в вертикальной плоскости на угол
Figure 00000216
;
Figure 00000215
 - a position matrix that determines the vertical rotation of the field of view of the sight camera when rotating the horizontal position in a vertical plane by an angle
Figure 00000216
 ;
Figure 00000217
 - матрица положения, определяющая горизонтальный поворот поля зрения камеры прицела при повороте ГЗ в горизонтальной плоскости на угол
Figure 00000207
 и переход от СК
Figure 00000186
основания прицела к СК
Figure 00000185
 камеры,
Figure 00000217
 - a position matrix that determines the horizontal rotation of the field of view of the sight camera when rotating the horizontal position in the horizontal plane at an angle
Figure 00000207
 and transition from SK
Figure 00000186
 the base of the sight to the SK
Figure 00000185
 cameras для каждого j-го прицела, для которого может быть проведено целеуказание, вычисляют матрицу
Figure 00000218
 положения СК его основания относительно начала СК БМfor each j- th sight, for which target designation can be carried out, calculate the matrix
Figure 00000218
 provisions of SC of its foundation regarding the beginning of SC BM
Figure 00000219
,
Figure 00000219
 , где
Figure 00000220
Figure 00000221
 Where
Figure 00000220
Figure 00000221
Figure 00000222
Figure 00000222
Figure 00000223
Figure 00000223
Figure 00000224
Figure 00000224
Figure 00000225
Figure 00000225
Figure 00000226
Figure 00000226
Figure 00000227
Figure 00000227
Figure 00000228
Figure 00000228
Figure 00000229
 - углы, соответственно, в горизонтальной, вертикальной и поперечной плоскостях ориентации осей СК основания j-го прицела относительно осей СК БМ;
Figure 00000230
 - трехмерные координаты положения начала СК
Figure 00000186
основания j-го прицела в СК
Figure 00000231
 БМ,
Figure 00000229
 - angles, respectively, in the horizontal, vertical and transverse planes of the orientation of the axes of the SC of the base of the jth sight relative to the axes of the BM BM;
Figure 00000230
 - three-dimensional coordinates of the position of the beginning of the SC
Figure 00000186
 the base of the j- th sight in the UK
Figure 00000231
 BM вычисляют матрицу
Figure 00000232
 положения СК БМ во внешней - мировой СК
Figure 00000233
 calculate the matrix
Figure 00000232
 provisions of IC BM in the external - global IC
Figure 00000233
Figure 00000234
,
Figure 00000234
 , где
Figure 00000235
 Where
Figure 00000235
Figure 00000236
Figure 00000236
Figure 00000237
Figure 00000237
Figure 00000238
Figure 00000238
Figure 00000239
Figure 00000239
Figure 00000240
Figure 00000240
Figure 00000241
Figure 00000241
Figure 00000242
Figure 00000242
Figure 00000243
Figure 00000243
 при проведении внутреннего целеуказания после обнаружения g-й цели или важного объекта в прицеле, с которого ведется разведка и целеуказание, наводят на нее ЦПМ этого прицела, тем самым совмещая точку
Figure 00000244
, характеризующую положение цели - объекта на изображении ПК с точкой
Figure 00000245
, описывающей, в свою очередь, положение ЦПМ на изображении ПК, т.е. выполняя равенствоwhen conducting internal target designation after detecting the gth target or an important object in the sight from which reconnaissance and target designation are conducted, the CPM of this sight is pointed at it, thereby combining the point
Figure 00000244
 characterizing the position of the target - the object on the image of the PC with a point
Figure 00000245
 , which describes, in turn, the position of the MSC in the image of the PC, i.e. fulfilling equality
Figure 00000246
,
Figure 00000246
 , где
Figure 00000247
,
Figure 00000248
 - номер столбца и номер строки изображения g-й цели - объекта на изображении ПК;
Figure 00000249
,
Figure 00000250
 - номер столбца и номер строки изображения ЦПМ на изображении ПК,Where
Figure 00000247
 ,
Figure 00000248
 - the column number and line number of the image of the gth target - the object in the image of the PC;
Figure 00000249
 ,
Figure 00000250
 - column number and line number of the image of the CPU on the image of the PC, подают команду на проведение целеуказания на прицел наводчика-оператора, при этом измеряют дальность
Figure 00000251
 до цели любым доступным способом, например, с помощью штатного лазерного дальномера ПК,give a command to conduct target designation at the sight of the gunner-operator, while measuring the range
Figure 00000251
 to the target in any way possible, for example, using a standard PC laser rangefinder, вычисляют коэффициенты центральной проекции
Figure 00000252
 для ПКcalculate the projection coefficients
Figure 00000252
 for pc
Figure 00000253
,
Figure 00000253
 , записывают проекционную матрицу
Figure 00000254
 write the projection matrix
Figure 00000254
Figure 00000255
Figure 00000255
 вычисляют вектор координат g-й цели или важного объекта в СК камеры ПКcalculate the coordinate vector of the gth target or important object in the PC camera SC
Figure 00000256
Figure 00000256
 где
Figure 00000257
Figure 00000258
Figure 00000259
 - трехмерные координаты g-й цели - объекта в СК камеры ПК,Where
Figure 00000257
Figure 00000258
Figure 00000259
 - three-dimensional coordinates of the gth target - an object in the PC camera SC, преобразуют координаты g-й цели - объекта из СК камеры ПК в СК БМthey transform the coordinates of the gth target - an object from the PC camera SK to the BM BM
Figure 00000260
,
Figure 00000260
 , при приеме целеуказания командиром БМ от внешнего источника другой БМ подразделения, - командирской, или системы управления звеном, системы или средства разведки в виде трехмерных координат
Figure 00000261
,
Figure 00000262
и
Figure 00000263
 g-й цели или важного объекта относительно начала внешней - мировой СК и при принятии им решения о передаче цели наводчику записывают вектор координат g-й цели - объекта во внешней - мировой СКwhen receiving target designation by the BM commander from an external source of another BM unit, - the command, or link management system, reconnaissance system or means in the form of three-dimensional coordinates
Figure 00000261
 ,
Figure 00000262
 and
Figure 00000263
 g th goal or an important object with respect to the external - World UK and in making their decision to transfer the target gunner recorded coordinate vector g th goal - object in the external - World UK
Figure 00000264
Figure 00000264
 преобразуют координаты g-й цели - объекта из внешней - мировой СК в СК БМthey transform the coordinates of the gth target - an object from the external - world IC into IC BM
Figure 00000265
Figure 00000265
 вычисляют углы на цель относительно действующего положения вооружения в вертикальной и горизонтальной плоскостяхcalculate the angles on the target relative to the current position of weapons in the vertical and horizontal planes
Figure 00000266
Figure 00000266
Figure 00000267
Figure 00000267
 где
Figure 00000268
,
Figure 00000269
 - углы, отсчитываемые относительно оси
Figure 00000270
, соответственно, в горизонтальной и вертикальной плоскостях и показывающие, на сколько нужно повернуть башню и вооружение - пушку, для совмещения действующей оси канала ствола вооружения - пушки с направлением на цель - объект,Where
Figure 00000268
 ,
Figure 00000269
 - angles counted relative to the axis
Figure 00000270
 , respectively, in horizontal and vertical planes and showing how much you need to rotate the turret and armament - the gun, to combine the active axis of the channel of the armament barrel - the gun with the direction to the target - the object, вычисляют вектор
Figure 00000271
 координат g-й цели или важного объекта в СК камеры ПНcompute vector
Figure 00000271
 the coordinates of the gth target or important object in the camera’s SC
Figure 00000272
,
Figure 00000272
 , масштабируют координаты g-й цели или важного объекта из СК камеры ПН в плоскость изображения ПН, для чего:coordinate the coordinates of the gth target or an important object from the SK camera PN in the plane of the image PN, for which: рассчитывают коэффициент проекции s ПН calculate the projection coefficient s PN
Figure 00000273
;
Figure 00000273
 ; составляют проекционную матрицу S ПН make up the projection matrix S PN
Figure 00000274
Figure 00000274
 пересчитывают значения координат вектора
Figure 00000275
 recalculate vector coordinate values
Figure 00000275
Figure 00000276
,
Figure 00000276
 , вычисляют пиксельные - плоские координаты g-й цели - объекта на изображении ПНcalculate the pixel - flat coordinates of the gth target - object in the image of the PN
Figure 00000277
Figure 00000277
 где
Figure 00000278
,
Figure 00000279
 - номер столбца и номер строки точки
Figure 00000280
 положения цели - объекта на изображении ПН,Where
Figure 00000278
 ,
Figure 00000279
 - column number and line number of point
Figure 00000280
 the position of the target - the object in the image of the PN, для каждой g-й цели или важного объекта отображают на изображениях прицелов соответствующий типу цели графический маркер, выделяющий местоположение изображения цели в поле зрения прицела, при этом если пиксельные координаты g-й цели или важного объекта выходят за границы изображений, т.е.
Figure 00000281
 и/или
Figure 00000282
, то графический маркер отображают на изображениях j-х прицелов в уменьшенном размере, вдоль края этих изображений в той строке или столбце, которые своими значениями не вышли на границы изображения,for eachgthe 1st target or important object is displayed on the images of the sights corresponding to the type of target graphic marker, highlighting the location of the image of the target in the field of view of the sight, while if the pixel coordinatesg-th goal or important object go beyond the boundaries of images, i.e.
Figure 00000281
 and / or
Figure 00000282
then the graphic marker is displayed on the imagesjsights in a reduced size, along the edge of these images in that row or column that, with their values, have not reached the borders of the image, подают сигналы наведения на привод ГН стабилизатора вооружения до момента отработки углов
Figure 00000283
 и
Figure 00000284
, соответственно, башней и вооружением на цель - объект с максимальной - перебросочной скоростью. После чего вырабатывают сигналы «плавного» наведения для приводов ГН и ВН до тех пор, пока пиксельные координаты g-й цели - объекта не станут равны пиксельным координатам положения ЦПМ на изображении ПН, т.е. до выполнения равенстваprovide guidance signals to the drive of the main gun stabilizer until the corner
Figure 00000283
 and
Figure 00000284
 , respectively, a tower and weapons on target - an object with maximum transfer speed. After that, “smooth” guidance signals for the GN and VN drives are generated until the pixel coordinates of the gth target — the object — become the pixel coordinates of the position of the MTC in the PN image, i.e. until equality
Figure 00000285
,
Figure 00000285
 , после чего процесс внутреннего целеуказания считают завершенным.after which the process of internal target designation is considered complete.
RU2019125525A 2019-08-12 2019-08-12 Method for internal target designation with indication of targets for armored weapon samples RU2712367C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019125525A RU2712367C2 (en) 2019-08-12 2019-08-12 Method for internal target designation with indication of targets for armored weapon samples

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019125525A RU2712367C2 (en) 2019-08-12 2019-08-12 Method for internal target designation with indication of targets for armored weapon samples

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2019125525A RU2019125525A (en) 2019-09-27
RU2019125525A3 RU2019125525A3 (en) 2019-11-28
RU2712367C2 true RU2712367C2 (en) 2020-01-28

Family

ID=68083828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019125525A RU2712367C2 (en) 2019-08-12 2019-08-12 Method for internal target designation with indication of targets for armored weapon samples

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2712367C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2748763C1 (en) * 2020-08-31 2021-05-31 Владимир Юрьевич Лупанчук Method for detection and auto-tracking of objects of target designation by optical-electronic system of aunmanned aerial vehicle

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5686690A (en) * 1992-12-02 1997-11-11 Computing Devices Canada Ltd. Weapon aiming system
RU2226319C2 (en) * 2002-05-28 2004-03-27 Московское конструкторское бюро "Электрон" Computer-based television system for fire control
RU136148U1 (en) * 2013-08-19 2013-12-27 Константин Эдуардович Большаков FIRE MANAGEMENT SYSTEM
US20150130950A1 (en) * 2013-11-14 2015-05-14 Drs Network & Imaging Systems, Llc Method and system for integrated optical systems
RU2603750C2 (en) * 2014-10-14 2016-11-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение "3 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации Method of armored vehicles fire control

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5686690A (en) * 1992-12-02 1997-11-11 Computing Devices Canada Ltd. Weapon aiming system
RU2226319C2 (en) * 2002-05-28 2004-03-27 Московское конструкторское бюро "Электрон" Computer-based television system for fire control
RU136148U1 (en) * 2013-08-19 2013-12-27 Константин Эдуардович Большаков FIRE MANAGEMENT SYSTEM
US20150130950A1 (en) * 2013-11-14 2015-05-14 Drs Network & Imaging Systems, Llc Method and system for integrated optical systems
RU2603750C2 (en) * 2014-10-14 2016-11-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение "3 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации Method of armored vehicles fire control

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2748763C1 (en) * 2020-08-31 2021-05-31 Владимир Юрьевич Лупанчук Method for detection and auto-tracking of objects of target designation by optical-electronic system of aunmanned aerial vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
RU2019125525A3 (en) 2019-11-28
RU2019125525A (en) 2019-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7545971B2 (en) Display system for viewing optical instruments
US8678282B1 (en) Aim assist head-mounted display apparatus
US20230194207A1 (en) Direct enhanced view optic
US6769347B1 (en) Dual elevation weapon station and method of use
RU2697047C2 (en) Method of external target designation with indication of targets for armament of armored force vehicles samples
US7870816B1 (en) Continuous alignment system for fire control
US20110315767A1 (en) Automatically adjustable gun sight
CN111609759B (en) Shooting control method and device for intelligent firearm sighting device
KR101572896B1 (en) Tank around the battlefield situational awareness system
RU136148U1 (en) FIRE MANAGEMENT SYSTEM
US11150350B2 (en) Systems and methods for northfinding
US4742390A (en) Elevatable observation and target system for combat vehicles
CN104089529A (en) Method and equipment for calibrating fighter weapon system by fiber-optic gyroscope
RU2695141C2 (en) Method of automatic adjustment of zero lines of sighting of optoelectronic channels of sighting of armored vehicles
RU2712367C2 (en) Method for internal target designation with indication of targets for armored weapon samples
US20220214140A1 (en) Grenade launcher aiming control system
CN111692916B (en) Aiming device and aiming method
KR20230056011A (en) Method and system for digital image-referenced indirect target aiming
RU2697939C1 (en) Method of target design automation at aiming at helicopter complex
WO2023170697A1 (en) System and method for engaging targets under all weather conditions using head mounted device
RU2775579C2 (en) Fire control system for armoured vehicles
CN113608233A (en) Virtual sight implementation method and system based on coordinate transformation
RU2725677C2 (en) Method of current digital alignment of sights with compensation of aiming mark position by bent value of bore of gun
RU2010100521A (en) METHOD FOR SHOOTING A BATTLE MACHINE FROM CLOSED POSITIONS FOR AN UNSPECIFIED PURPOSE AND FIRE MANAGEMENT SYSTEM FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2757061C1 (en) Information overview and panoramic surveillance system