RU2736172C1 - Submarin universal periscope head device - Google Patents
Submarin universal periscope head device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2736172C1 RU2736172C1 RU2019145629A RU2019145629A RU2736172C1 RU 2736172 C1 RU2736172 C1 RU 2736172C1 RU 2019145629 A RU2019145629 A RU 2019145629A RU 2019145629 A RU2019145629 A RU 2019145629A RU 2736172 C1 RU2736172 C1 RU 2736172C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- periscope
- pancratic lens
- universal
- television camera
- lens
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
- G02B23/02—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices involving prisms or mirrors
- G02B23/08—Periscopes
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Studio Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к оптоэлектронным системам наблюдения, используемым в перископах подводных лодок (ПЛ).The invention relates to optoelectronic surveillance systems used in submarine (PL) periscopes.
Для детальной оценки наблюдаемой обстановки в перископах используются телекамеры с переключением объективов с различным увеличением. В современных перископах обычно не используются телевизионные камеры с объективами с плавно изменяемым коэффициентом увеличения (далее - панкратические объективы), хотя они обладают рядом достоинств. Панкратические объективы обеспечивают возможность не терять объект наблюдения при изменении увеличения в отличие от систем с переключением объективов [HIS Jant's C41SR & Mission Systems, Maritime, 2018-2019]. Однако достижение телекамерой с панкратическим объективом во всем диапазоне увеличения высокой разрешающей способности наталкивается на трудности из-за вибрации перископа при движении ПЛ в перископном положении, так как в условиях вибрации нарушается положение подвижных компонентов оптики и ухудшается качество телевизионного изображения. Обычно управление перемещением оптических элементов осуществляется с помощью электропривода и механического кулачка или профиля, по которому перемещаются оптические компоненты объектива без обратной связи по положению [SU 1732319 A1, G02B 15/14, 07.05.1992].For a detailed assessment of the observed situation, periscopes use television cameras with switching lenses with different magnifications. In modern periscopes, television cameras with lenses with a continuously variable magnification factor (hereinafter referred to as pancratic lenses) are usually not used, although they have a number of advantages. Pancratic lenses provide an opportunity not to lose the object of observation when changing the magnification, in contrast to systems with lens switching [HIS Jant's C41SR & Mission Systems, Maritime, 2018-2019]. However, the achievement of a high-resolution TV camera with a pancratic lens throughout the entire range of magnification encounters difficulties due to the vibration of the periscope when the submarine moves in the periscope position, since under vibration conditions the position of the moving optical components is disturbed and the quality of the television image deteriorates. Typically, the movement of the optical elements is controlled by an electric drive and a mechanical cam or profile along which the optical components of the lens move without position feedback [SU 1732319 A1, G02B 15/14, 07.05.1992].
В качестве прототипа выбран универсальный перископ (перископ непроникающего типа) [Зиненко В.М. и др. Перископы подводных лодок, состояние и перспективы развития // Морская радиоэлектроника, 2012, №3 (41)] в конструкции головной части которого имеется корпус, защитное окно, система гироскопической стабилизации линии визирования и телевизионная камера с панкратическим объективом, управляемым дистанционно электроприводом с помощью механического профиля (кулачка). Используемая в нем телевизионная камера с панкратическим объективом также теряет качество телевизионного изображения при воздействии вибрации при движении носителя.A universal periscope (non-penetrating type periscope) [Zinenko V.M. Submarine periscopes, state and development prospects // Marine Radioelectronics, 2012, No. 3 (41)] in the design of the head part of which there is a body, a protective window, a system of gyroscopic stabilization of the line of sight and a television camera with a pancratic lens, remotely controlled by an electric drive using a mechanical profile (cam). A television camera with a pancratic lens used in it also loses the quality of the television image when exposed to vibration when the medium is moving.
Решаемая техническая проблема - совершенствование устройства головной части универсального перископа.The technical problem being solved is the improvement of the device of the head of the universal periscope.
Достигаемый технический результат - повышение разрешающей способности и чувствительности телевизионного канала с панкратическим объективом, уменьшение габаритов визирной части и повышение эксплуатационных характеристик универсального перископа.The achieved technical result is an increase in the resolution and sensitivity of a television channel with a pancratic lens, a decrease in the dimensions of the sighting part and an increase in the performance characteristics of a universal periscope.
Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что в головной части универсального перископа (далее - перископ) в отличие от прототипа:The essence of the invention lies in the fact that in the head of the universal periscope (hereinafter referred to as the periscope), in contrast to the prototype:
- управление положением каждого подвижного компонента панкратического объектива телевизионной камеры производится по сигналам датчика положения следящим приводом, программируемым по известному закону изменения увеличения примененного конкретного панкратического объектива;- the position of each movable component of the pancratic lens of a television camera is controlled according to the signals of the position sensor with a servo drive programmed according to the known law of changing the magnification of a particular pankratic lens used;
- формирование в телевизионном канале сигнала цветного и черно-белого изображения производится с помощью одной цветной телевизионной матрицы, стационарно установленной в фокальной плоскости панкратического объектива;- the formation of a color and black-and-white image signal in a television channel is carried out using one color television matrix permanently installed in the focal plane of a pancratic lens;
- черно-белый канал с более высоким уровнем чувствительности реализуется путем исключения (выведения) сменного красного светофильтра из панкратического объектива (красный светофильтр вводится только в режиме работы цветной матрицы для устранения длинноволновой части спектра).- a black-and-white channel with a higher level of sensitivity is realized by excluding (removing) the replaceable red filter from the pancratic lens (the red filter is introduced only in the color matrix operating mode to eliminate the long-wavelength part of the spectrum).
Кроме того, в головную часть универсального перископа дополнительно устанавливается нестабилизированная малогабаритная обзорная телекамера с широким полем зрения в 90°, что обеспечивает за счет введения дополнительного источника телевизионной информации возможность оперативной оценки надводной обстановки при всплытии ПЛ и повышение эксплуатационных характеристик перископаIn addition, an unstabilized small-sized surveillance camera with a wide field of view of 90 ° is additionally installed in the head of the universal periscope, which, due to the introduction of an additional source of television information, makes it possible to quickly assess the surface situation during the ascent of the submarine and increase the operational characteristics of the periscope
Предлагаемое устройство головной части универсального перископа представлено на фиг. 1, где:The proposed device of the head of the universal periscope is shown in Fig. 1, where:
1 - корпус универсального перископа (далее - корпус),1 - universal periscope body (hereinafter referred to as the body),
2 - защитное окно,2 - protective window,
3 - визирная призма в карданном подвесе с системой гироскопической стабилизации линии визирования (далее - визирная призма),3 - sighting prism in a gimbal with a system of gyroscopic stabilization of the line of sight (hereinafter referred to as the sighting prism),
4 - панкратический объектив,4 - pancratic lens,
5 - датчики положения оптических компонентов панкратического объектива (далее - датчики положения),5 - position sensors of the optical components of the pancratic lens (hereinafter referred to as position sensors),
6 - следящие приводы подвижных компонентов панкратического объектива (далее - следящие приводы),6 - servo drives of movable components of a pancratic lens (hereinafter - servo drives),
7 - модуль управления следящими приводами,7 - module for controlling servo drives,
8 - электронный модуль с телевизионной матрицей (панкратический объектив 4 с модулем 8 образуют телекамеру универсального перископа (далее - телекамера),8 - electronic module with a television matrix (pancratic lens 4 with
9 - красный светофильтр (далее - светофильтр),9 - red light filter (hereinafter - light filter),
10 - привод красного светофильтра,10 - drive of the red filter,
11 - малогабаритная обзорная, нестабилизированная телекамера (далее -обзорная телекамера),11 - small-sized overview, unstabilized TV camera (hereinafter referred to as the review TV camera),
12 - сигнал управления увеличением панкратического объектива, поступающий от оператора перископа,12 - signal to control the magnification of the pancratic lens, coming from the periscope operator,
13 - видеосигнал с телекамеры, поступающий на видеомонитор оператора перископа,13 - video signal from the TV camera, coming to the video monitor of the periscope operator,
14 - видеосигнал с обзорной камеры, поступающий на видеомонитор оператора перископа.14 - video signal from the surveillance camera, fed to the video monitor of the periscope operator.
Устройство функционирует следующим образом:The device functions as follows:
- корпус 1 с защитным окном 2 обеспечивает герметичность головной части универсального перископа,- housing 1 with a
- визирная призма 3 в карданном подвесе с системой гироскопической стабилизации линии визирования обеспечивает наведение визирной линии перископа по углу места,-
- датчики положения 5 оптических компонентов панкратического объектива 4 через модуль 7 передают сигналы управления для обеспечения работы следящих приводов 6, перемещающих оптические компоненты объектива при изменении увеличения панкратического объектива,-
- привод 10 красного светофильтра 9 обеспечивает смену светофильтра в панкратическом объективе универсального перископа при работе телекамеры: в цветном режиме вводит светофильтр 9, в черно-белом режиме телекамеры - выводит светофильтр 9),- the
- обзорная телекамера камера 11 обеспечивает обзор надводной обстановки при всплытии ПЛ,-
- сигнал управления увеличением 12 поступает от оператора перископа,- the
- видеосигнал 13 с электронного модуля 8 поступает на видеомонитор оператора перископа,- the
- видеосигнал 14 с обзорной телекамеры 11 поступает на видеомонитор оператора перископа.- the
Предлагаемая конструкция головной части универсального перископа реализована и ее функционирование проверено в ходе испытаний. Техническими решениями, составляющими сущность изобретения, устраняется влияние вибрации универсального перископа на разрешающую способность телекамеры и достигается полное использование светового потока для формирования как цветного сигнала, так и черно-белого, что позволяет увеличить чувствительность телекамеры и уменьшить входной зрачок панкратического объектива телекамеры и, соответственно, ее габариты. Испытания подтвердили возможность достижения высокой разрешающей способности телевизионного канала с панкратическим объективом с 500 до 700 ТВЛ. Использование только одной цветной телевизионной матрицы, обеспечивает необходимую чувствительность телевизионного канала (в режиме цветного и черно-белого изображения) и уменьшение габаритов визирной части универсального перископа, что позволило установить дополнительную малогабаритную нестабилизированную обзорную телекамеру с широким полем зрения. Использование дополнительной малогабаритной нестабилизированной обзорной телекамеры повышает эксплуатационную надежность перископа, как наблюдательного средства, и обеспечивает оперативную оценку надводной обстановки при всплытии носителя.The proposed design of the head of the universal periscope has been implemented and its functioning has been verified during tests. The technical solutions that make up the essence of the invention eliminate the effect of vibration of the universal periscope on the resolution of the TV camera and achieve full use of the light flux to form both a color signal and a black and white signal, which makes it possible to increase the sensitivity of the TV camera and reduce the entrance pupil of the pancratic lens of the TV camera and, accordingly, its dimensions. The tests confirmed the possibility of achieving a high-resolution television channel with a pancratic lens from 500 to 700 TVL. The use of only one color television matrix provides the necessary sensitivity of the television channel (in color and black-and-white mode) and a reduction in the dimensions of the sighting part of the universal periscope, which made it possible to install an additional small-sized unstabilized surveillance television camera with a wide field of view. The use of an additional small-sized unstabilized surveillance television camera increases the operational reliability of the periscope as an observation device and provides an operational assessment of the surface situation when the carrier ascends.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019145629A RU2736172C1 (en) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | Submarin universal periscope head device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019145629A RU2736172C1 (en) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | Submarin universal periscope head device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2736172C1 true RU2736172C1 (en) | 2020-11-12 |
Family
ID=73460923
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019145629A RU2736172C1 (en) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | Submarin universal periscope head device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2736172C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU11903U1 (en) * | 1999-04-20 | 1999-11-16 | Научно-исследовательский институт телевидения | VIDEO MODULE FOR ELECTRONIC PERISCOPE |
RU2184938C1 (en) * | 2001-04-27 | 2002-07-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" | Procedure for gyrostabilization and guidance of sight line of submarine periscope and device for its realization |
CN207835595U (en) * | 2017-12-14 | 2018-09-07 | 信利光电股份有限公司 | A kind of dual camera module and terminal |
-
2019
- 2019-12-30 RU RU2019145629A patent/RU2736172C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU11903U1 (en) * | 1999-04-20 | 1999-11-16 | Научно-исследовательский институт телевидения | VIDEO MODULE FOR ELECTRONIC PERISCOPE |
RU2184938C1 (en) * | 2001-04-27 | 2002-07-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" | Procedure for gyrostabilization and guidance of sight line of submarine periscope and device for its realization |
CN207835595U (en) * | 2017-12-14 | 2018-09-07 | 信利光电股份有限公司 | A kind of dual camera module and terminal |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Зиненко В.М. и др. Перископы подводных лодок, состояние и перспективы развития, Морская радиоэлектроника, 2012, N3, с.12-14. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1487199B1 (en) | Visible and infrared light photographing lens system | |
US4488039A (en) | Imaging system having vari-focal lens for use in endoscope | |
US6359681B1 (en) | Combined laser/FLIR optics system | |
KR20120087632A (en) | Image sensor module and camera module comprising the same | |
IL165497A (en) | System and method for improving nighttime visual awareness of a pilot flying an aircraft carrying at least one air-to-air missile | |
RU2736172C1 (en) | Submarin universal periscope head device | |
EP1890482B1 (en) | Lens device | |
US5530246A (en) | Viewing system | |
US11624587B2 (en) | Sighting device for vehicle and associated vehicle | |
US8395674B2 (en) | Long-distance image capture device | |
US20240167787A1 (en) | Telescopic sight | |
JPH1164739A (en) | Panoramic observation optical system | |
CN100362423C (en) | Lens device | |
RU2790221C1 (en) | Combined scope-sight | |
RU2740472C2 (en) | Method for formation of spheropanoramic field of vision and aiming devices | |
RU2373478C2 (en) | Periscope for submarines | |
RU2138836C1 (en) | Submarine periscope | |
KR960007054B1 (en) | Monitoring & playback equipment for a sighting telescope | |
US20240085154A1 (en) | Angle Mirror With Backup Sight | |
RU2660751C1 (en) | Periscope of non-penetrating type with panoramic multi-channel surveillance system without rotation of head part relative to carrier body | |
KR102024004B1 (en) | Zoom lens module for unmanned aerial vehicle with iris and ois | |
RU145000U1 (en) | PORTABLE COMPLEX GUIDANCE SIGHT-INSTRUMENT | |
JP2004215210A (en) | Spot zoom ccd camera | |
RU17739U1 (en) | VIDEO MODULE FOR ELECTRONIC PERISCOPE | |
Armstrong | Dual-waveband MWIR/visible three-axis stabilized sensor suite for submarine optronics masts |