RU2740472C2

RU2740472C2 - Method for formation of spheropanoramic field of vision and aiming devices

Info

Publication number: RU2740472C2
Application number: RU2020111753A
Authority: RU
Inventors: Антон Алексеевич Шевченко; Олег Олегович Соломин; Гарри Анатольевич Аппинг; Алексей Георгиевич Калашников; Евгений Вадимович Горилый; Вадим Андреевич Субач; Герман Яковлевич Триппель; Кирилл Дмитриевич Костылёв
Original assignee: Антон Алексеевич Шевченко
Priority date: 2020-03-20
Filing date: 2020-03-20
Publication date: 2021-01-14
Also published as: RU2020111753A3; RU2020111753A

Abstract

FIELD: physics.SUBSTANCE: invention relates to the field of observation and visualization systems and to the method of forming the spheropanoramic field of view of the sighting and aiming devices. Method includes formation of spheropanoramic field of view of surveillance and aiming devices from closed objects and observation points with limited view by means of several microcircuits with dynamic memory, compactly and rigidly located relative to each other so that the detected by them parts of the image of the environment allow forming its spherical visualization. From the recorded parts of the image of the environment, spherical visualization is formed, the actual video segment of which is projected onto the display of the observer's monitor.EFFECT: technical result consists in enabling continuous spheropanoramic surveillance of the external environment, simple design and high reliability of the device.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к оптико-электронным устройствам пассивного типа и может быть использовано в области решения задач по реализации объемного наблюдения из закрытых объектов и пространств с ограниченным обзором, в частности в комплексах наблюдения и прицеливания вооружения и военной техники, транспортных средств специального назначения.The invention relates to optoelectronic devices of the passive type and can be used in the field of solving problems for the implementation of volumetric observation from closed objects and spaces with a limited view, in particular in the observation and aiming complexes of weapons and military equipment, special vehicles.

Сущность изобретения заключается в расширении функциональных возможностей приборов наблюдения, за счет реализации сферотаргентного обзора посредством множества разнонаправленных регистрирующих видеоустройств.The essence of the invention lies in expanding the functionality of surveillance devices, through the implementation of sphero-targeting review by means of a variety of multidirectional recording video devices.

Указанный технический результат достигается тем, что представленный способ формирования поля зрения реализуется посредством сферопанорамного оптико-электронного прибора наблюдения (СПОЭП), который содержит несколько принимающих устройств - микросхем с динамической памятью, размещенных в едином корпусе, позволяющим размещать прибор в любом, оптимально расположенном месте объекта применения (образца военной техники, транспортного средства специального назначения), при этом отсутствие механического привода и двигающихся деталей, существенно упрощает эксплуатацию и техническое обслуживание прибора, в котором реализуется предложенный способ.The specified technical result is achieved by the fact that the presented method of forming the field of view is implemented by means of a sphero-panoramic optoelectronic observation device (SPOEP), which contains several receiving devices - microcircuits with dynamic memory, placed in a single case, allowing the device to be placed in any optimally located place of the object application (a sample of military equipment, a special-purpose vehicle), while the absence of a mechanical drive and moving parts, greatly simplifies the operation and maintenance of the device in which the proposed method is implemented.

В качестве аналогов могут быть рассмотрены:The following can be considered as analogs:

1) ОПТИЧЕСКИЙ ПРИЦЕЛ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ОГНЕМ (см. патент РФ на изобретение №2224206 МПК F41G 7/26, опубл. 20.02.2004 по заявке №2002119974/02 от 22.07.2002 г., патентообладатель Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения"). Сущность изобретения заключается в том, что в оптический прицел введены блок головного зеркала, обзорный канал, оптико-электронный канал наблюдения, кнопка возврата, устройство выверки каналов прицела, включающее регуляторы выверки. Блок головного зеркала и оптико-электронный канал наблюдения соединены с шиной управления, к которой подключено программное устройство, соединенное с блоком головного зеркала, дальномерным каналом, излучателем, модулятором, панкратической оптической системой и кнопкой возврата. Дальномерный, визирный, обзорный каналы и канал наведения объединены в единый модуль. Оптико-электронный канал наблюдения выполнен в виде отдельного модуля. Оба указанных модуля закреплены на нижней поверхности дополнительно введенного фланца, на верхней поверхности которого закреплен блок головного зеркала. Реализация изобретения позволяет обеспечить помехозащищенность и надежность системы управления огнем, а также повысить ремонтопригодность прицела.1) OPTICAL SIGHT OF THE FIRE CONTROL SYSTEM (see RF patent for invention No. 2224206 IPC F41G 7/26, published on February 20, 2004 by application No. 2002119974/02 dated July 22, 2002, patent holder State Unitary Enterprise "Instrument Engineering Design Bureau") ... The essence of the invention lies in the fact that a head mirror unit, a survey channel, an optoelectronic observation channel, a return button, a sight channel alignment device, including alignment controls, are introduced into the optical sight. The head mirror unit and the optical-electronic observation channel are connected to a control bus, to which a software device is connected, connected to the head mirror unit, a rangefinder channel, a radiator, a modulator, a pancratic optical system and a return button. Rangefinder, sighting, survey channels and guidance channel are combined into a single module. The optoelectronic observation channel is designed as a separate module. Both of these modules are fixed on the lower surface of the additionally introduced flange, on the upper surface of which the head mirror unit is fixed. The implementation of the invention makes it possible to provide noise immunity and reliability of the fire control system, as well as to increase the maintainability of the sight.

Общими признаками аналога и заявляемого технического решения являются: возможность панорамного обзора, телевизионный канал.Common features of the analogue and the proposed technical solution are: the possibility of a panoramic view, a television channel.

Причиной препятствующей достижению заявляемого технического результата, является то, что у данного прибора имеются подвижные детали, которые необходимы для изменения сектора наблюдения оператора.The reason for preventing the achievement of the claimed technical result is that this device has moving parts that are necessary to change the operator's observation sector.

2) ПРИЦЕЛ-ПРИБОР НАВЕДЕНИЯ С ЛАЗЕРНЫМ ДАЛЬНОМЕРОМ (см. патент РФ на изобретение №№2464601 МПК G02B 23/02 (2006.01) F41G 3/06 (2006.01), опубл. 20.10.2012 по заявке №2011122221/28 от 02.06.2011 г., патентообладатель Открытое акционерное общество "Пеленг"). Прицел-прибор наведения включает корпус и взаимно параллельные визирный канал, лазерный дальномер, включающий передающий канал, содержащий импульсный лазер и телескоп, и приемный канал, включающий объектив визирного канала, систему разделения каналов и фотоприемное устройство, лазерный канал наведения, включающий непрерывный лазер, растровый модулятор, панкратическую систему, систему разделения каналов и объектив визирного канала. Система разделения каналов содержит поворотную плоскопараллельную пластину с зеркальным и диффузно отражающим покрытиями, расположенную на оси канала наведения с возможностью ее вывода. В передающий канал лазерного дальномера введен коллиматор видимого излучения, а на его выходе размещена первая система выверки. В лазерный канал наведения введена вторая система выверки и осветитель видимого излучения. Введены оптический блок с датчиком его положений, включающий жестко связанные между собой призму типа БкР-180° и световозвращатель, блок матричных светодиодных индикаторов, пульт управления и устройство управления и обработки электрических сигналов. Непрерывный лазер закреплен на корпусе и оптически связан с растровым модулятором через отверстие в корпусе. Технический результат - повышение точности стрельбы и наведения управляемых ракет на цель, повышение надежности, расширение функциональных возможностей.2) AIM-GUIDANCE DEVICE WITH A LASER RANGE METER (see RF patent for invention No. 2464601 IPC G02B 23/02 (2006.01) F41G 3/06 (2006.01), published on 20.10.2012 by application No. 2011122221/28 dated 02.06.2011 G., patentee Open Joint Stock Company "Peleng"). The sight-aiming device includes a body and a mutually parallel sighting channel, a laser rangefinder including a transmitting channel containing a pulsed laser and a telescope, and a receiving channel including a sighting channel lens, a channel separation system and a photodetector, a laser guidance channel including a continuous laser, a raster modulator, pancratic system, channel separation system and sighting channel lens. The channel separation system contains a rotary plane-parallel plate with mirror and diffusely reflecting coatings located on the axis of the guidance channel with the possibility of its output. A visible radiation collimator is inserted into the transmitting channel of the laser rangefinder, and the first alignment system is located at its output. A second alignment system and a visible light illuminator are introduced into the laser guidance channel. An optical unit with a sensor of its position was introduced, including a prism of the BkR-180 ° type and a retroreflector, a unit of matrix LED indicators, a control panel and a device for controlling and processing electrical signals. The continuous laser is mounted on the housing and is optically coupled to the raster modulator through a hole in the housing. The technical result is an increase in the accuracy of firing and guidance of guided missiles to a target, an increase in reliability, and an expansion of functionality.

Причиной препятствующей достижению заявляемого технического результата, является то, что у данного прибора отсутствует возможность панорамного обзора, имеются подвижные детали, которые необходимы для изменения сектора наблюдения оператора.The reason for preventing the achievement of the claimed technical result is that this device does not have a panoramic view, there are moving parts that are necessary to change the operator's observation sector.

3) ПАНОРАМНЫЙ ПРИБОР НАБЛЮДЕНИЯ КОМАНДИРА (см. патент РФ на изобретение №2682141 С1 МПК F41G 3/00 (2006.01) СПК F41G 3/00 (2018.08), опубл. 14.03.2019 по заявке №2018108426 от 12.02.2018 г., патентообладатель Акционерное общество "Вологодский оптико-механический завод" (АО "ВОМЗ"). Изделие представляет собой наблюдательный тепло-телевизионный прибор, управляемый дистанционно. ППНК состоит из двух основных блоков: блока оптического (далее БО) и блока управления (далее БУ). БО представляет собой функционально независимое изделие, на вход которого подается управляющий сигнал формата CAN 2.0 и на выходе имеется телевизионный сигнал. Для обзора местности применены телевизионная и тепловизионная камеры, установленные на гиростабилизированной платформе, обеспечивающей комфортное Изобретение относится к оптическим приборам наблюдения и может быть использовано в области вооружения и военной техники, в частности к комплексам вооружения (KB) боевых машин типа БМП, БМД, БТР, БРДМ, танков, и т.п. Сущность изобретения заключается в расширении функциональных возможностей боевой машины за счет обеспечения командира прибором с функциями панорамного обзора местности, уменьшения утомляемости командира за счет удобства работы и отсутствия необходимости поворота при слежении за фоно-целевой обстановкой, уменьшение времени прицеливания за счет наличия режима целеуказания, увеличение дальности обнаружения и опознавания цели за счет наличия тепловизионного канала, возможность ведения разведки при движении машины за счет наличия системы стабилизации поля зрения. Указанный технический результат достигается тем, что панорамный прибор наблюдения командира содержит широкопольный телевизионный канал, тепловизионный канал, систему стабилизации наведения, датчики углового положения по горизонту и по вертикали, блок сопряжения с системой управления огнем объекта применения.3) PANORAMIC OBSERVATION DEVICE OF THE COMMANDER (see RF patent for invention No. 2682141 C1 IPC F41G 3/00 (2006.01) SPK F41G 3/00 (2018.08), published on 03/14/2019 by application No. 2018108426 dated 02/12/2018, patentee Joint Stock Company "Vologda Optical and Mechanical Plant" (JSC "VOMZ"). The product is an observation heat-television device, controlled remotely. PPNK consists of two main blocks: an optical unit (hereinafter referred to as BO) and a control unit (hereinafter referred to as BU). is a functionally independent product, at the input of which a control signal of the CAN 2.0 format is supplied and at the output there is a television signal.To view the terrain, used television and thermal imaging cameras installed on a gyro-stabilized platform that provides a comfortable The invention relates to optical observation devices and can be used in the field weapons and military equipment, in particular for weapon systems (KB) of combat vehicles such as BMP, BMD, armored personnel carriers, BRDM, tanks, etc. The purpose of the invention lies in expanding the functional capabilities of the combat vehicle by providing the commander with a device with panoramic view of the terrain, reducing commander's fatigue due to the convenience of work and the absence of the need to turn when tracking the background target situation, reducing the aiming time due to the presence of the target designation mode, increasing the range detection and identification of the target due to the presence of a thermal imaging channel, the ability to conduct reconnaissance while the vehicle is moving due to the presence of a stabilization system for the field of view. The specified technical result is achieved by the fact that the commander's panoramic observation device contains a wide-field television channel, a thermal imaging channel, a guidance stabilization system, horizontal and vertical position sensors, an interface unit with a fire control system of an object of application.

Причиной препятствующей достижению заявляемого технического результата, является то, что у данного прибора имеется вращающаяся платформа, которая необходима для изменения сектора наблюдения оператора.The reason for preventing the achievement of the claimed technical result is that this device has a rotating platform, which is necessary to change the operator's observation sector.

СПОЭП представляет собой наблюдательный прибор с телевизионным каналом, управляемый дистанционно. Прибор состоит из: оптико-электронного модуля 2 (ОЭМ), модуля наблюдения 3 (МН) и устройства управления 5 (УУ) Фиг. 1.SPOEP is a remotely controlled observation device with a television channel. The device consists of: an optoelectronic module 2 (OEM), an observation module 3 (MH) and a control unit 5 (UU) Fig. one.

Изображение полей зрения 1 через оптическую часть 6 ОЭМ передается на микросхемы с динамической памятью 7 (МДП). В них, светоцветовой сигнал преобразуется в цифровой и предается на компилирующую обработку встроенным программным обеспечением управления и формирования поля зрения 8 (ПО), после чего по каналу передачи данных направляется на устройство визуализации - цветной дисплей 9 МН, для представления оператору 4. Управление положением актуальной области обзора осуществляется органами управления 10 УУ, от которого сигнал, поступая в ОЭМ обрабатывается ПО и формирует необходимую область сферопанорамного поля зрения для последующей ее передачи в МН. Так же, конструкция дисплея МН позволяет выводить, помимо основного изображения актуальной области обзора сферопанорамы, необходимую служебную информацию о состоянии и координации. В каждом модуле есть схема питания и защиты 11, 12.The image of the fields of view 1 through the optical part 6 of the OEM is transmitted to the microcircuits with dynamic memory 7 (MDM). In them, the light-color signal is converted into digital and submitted for compiling processing by the built-in control software and the formation of the field of view 8 (software), after which it is sent via the data transmission channel to the visualization device - color display 9 MH, for presentation to the operator 4. Position control actual the field of view is carried out by the control units 10 of the CU, from which the signal arriving at the OEM is processed by the software and forms the necessary area of the sphero-panoramic field of view for its subsequent transmission to the MN. Also, the design of the MH display allows you to display, in addition to the main image of the actual field of view of the sphero panorama, the necessary service information about the state and coordination. Each module has a power and protection circuit 11, 12.

Claims

A method of forming a sphero-panoramic field of view of observation and aiming devices, which realizes the possibility of panoramic observation of the surrounding space from closed objects, observation points with a limited view, characterized in that by means of several microcircuits with dynamic memory, compactly and motionlessly located relative to each other so that The parts of the image of the environment recorded by them made it possible to subsequently form its spherical visualization, the current video segment of which is projected onto the monitor of the observer.