RU27424U1

RU27424U1 - DEVICE FOR CONTROL OF GUIDANCE INSTRUMENT PARAMETERS

Info

Publication number: RU27424U1
Application number: RU2002112910/20U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Михайлович Тареев (BY); Анатолий Михайлович Тареев; Здислав Иосифович Поконечный (BY); Здислав Иосифович Поконечный
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Пеленг"
Priority date: 2001-08-03
Filing date: 2002-05-18
Publication date: 2003-01-27

Description

Устройство для контроля параметров приборов наведенияDevice for monitoring the parameters of guidance devices

Полезная модель относится к области контрольно-измерительной техни1си, более конкретно - к устройствам для контроля параметров приборов наведения при их сборке, юстировке и испытаниях. Приборы наведения применяются главным образом в объектах бронетанковой техники и обычно включают визирный канал с прицельной маркой и лазерный канал управления. Канал управления таких приборов включает лазерный излучатель, блок модулятора с панкратической системой и объектив. При юстировке приборов наведения важное место занимает обеспечение требуемых параметров формируемого ими поля управления и правильного хода лазерного светового пучка внутри всего канала управления. Этот световой пучок должен быть строго центрирован относительно границ кодовых дорожек растра блока модулятора и должен совпадать с осью оптического канала управления при любом положении компонентов панкратической системы. Кроме того, необходимо обеспечить параллельность осей визирного канала и канала управления.The utility model relates to the field of measurement technology, and more specifically to devices for monitoring the parameters of guidance devices during assembly, alignment and testing. Guidance devices are used mainly in objects of armored vehicles and usually include a sighting channel with an aiming mark and a laser control channel. The control channel of such devices includes a laser emitter, a modulator unit with a pancratic system, and a lens. When adjusting guidance devices, an important place is played by ensuring the required parameters of the control field they form and the correct course of the laser light beam inside the entire control channel. This light beam must be strictly centered relative to the boundaries of the code paths of the raster of the modulator block and must coincide with the axis of the optical control channel for any position of the components of the pan-graphic system. In addition, it is necessary to ensure the parallelism of the axes of the sighting channel and the control channel.

Из всех известных технических решений наиболее близким к заявляемому является устройство для контроля параметров приборов наведения I, включающее расположенные последовательно на первой оси объектив, первую сетку с диафрагмой и контрольными метками на ее рабочей поверхности, расположенной в фокальной плоскости объектива, установленную с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном первой оси, и фотоприемное устройство, соединенное с электронным устройством обработки и выдачи измерительной информации. Сетка известного устройства снабжена системой подсветки ее контрольных меток, включающей четыре лампы накаливания, расположенные за пределами оптического тракта, а контрольные метки выполнены в виде рассеивающих штрихов. Недостатками этого устройстваOf all the known technical solutions, the closest to the claimed one is a device for monitoring the parameters of guidance devices I, including a lens arranged in series on the first axis, a first grid with a diaphragm and control marks on its working surface located in the focal plane of the lens, mounted for movement in the direction perpendicular to the first axis, and a photodetector connected to an electronic device for processing and issuing measurement information. The grid of the known device is equipped with a backlight system for its control marks, including four incandescent lamps located outside the optical path, and the control marks are made in the form of scattering strokes. The disadvantages of this device

МПК: GOIB 11/26, G02B 27/62IPC: GOIB 11/26, G02B 27/62

являются невысокая точность контроля непараллельности оси канала управления и визирной оси контролируемого прибора наведения, значительные габаритные размеры устройства и невозможность контроля центрировки лазерного светового пучка относительно оси канала управления. Невысокая точность контроля обусловлена использованием различных зон входного зрачка объектива для прицеливания и для контроля параметров поля управления, что вследствие неизбежного хроматизма объектива устройства и ошибок установки сетки в фокальную плоскость объектива приводит к погрешностям измерений. Значительные габаритные размеры устройства обусловлены значительными диаметром и фокусным расстоянием его объектива. Значительный диаметр объектива необходим вследствие несовпадения осей визирного канала и канала управления контролируемого прибора, а большое фокусное расстояние определяется большим диаметром объектива.low accuracy of control of the axis of the control channel axis and the target axis of the controlled guidance device, the significant overall dimensions of the device and the inability to control the alignment of the laser light beam relative to the axis of the control channel are low. The low accuracy of control is due to the use of different areas of the entrance pupil of the lens for aiming and to control the parameters of the control field, which, due to the inevitable chromatism of the device’s lens and errors in the installation of the grid in the focal plane of the lens, leads to measurement errors. Significant overall dimensions of the device are due to the significant diameter and focal length of its lens. A significant lens diameter is necessary due to the mismatch of the axes of the sighting channel and the control channel of the instrument under control, and a large focal length is determined by the large diameter of the lens.

Задачей полезной модели является повышение точности контроля, уменьшение габаритных размеров устройства и расширение его функциональных возможностей.The objective of the utility model is to increase the accuracy of control, reduce the overall dimensions of the device and expand its functionality.

Для решения этой задачи в известное устройство для контроля параметров приборов наведения, включаюшее расположенные последовательно на первой оси объектив, первзю сетку с диафрагмой и контрольными метками на ее рабочей поверхности, расположенной в фокальной плоскости объектива, установленную с возможностью перемешения в направлении, перпендикулярном первой оси, и фотоприемное устройство, соединенное с электронным устройством обработки и выдачи измерительной информации, причем первая сетка снабжена системой подсветки ее контрольных меток, в отличие от прототипа, введены плоское зеркало, установленное с возможностью ввода в оптический тракт между объективом и первой сеткой под углом к первой оси, расположенные последовательно на второй оси вторая сетка, рабочая поверхность которой выполнена в виде рассеивающего экрана, проекционная система и регистрируюш;ее устройство, соединенное с видеоконтрольным устройством.To solve this problem, in a known device for controlling the parameters of guidance devices, including a lens arranged in series on the first axis, a first-grid with a diaphragm and control marks on its working surface located in the focal plane of the lens, mounted with the ability to move in a direction perpendicular to the first axis, and a photodetector connected to an electronic device for processing and issuing measurement information, and the first grid is equipped with a backlight system tags, unlike the prototype, introduced a flat mirror installed with the ability to enter into the optical path between the lens and the first grid at an angle to the first axis, arranged in series on the second axis of the second grid, the working surface of which is made in the form of a scattering screen, a projection system and a recording ; its device connected to a video monitoring device.

причем вторая сетка оптически сопряжена с объективом посредством введенного в оптический тракт плоского зеркала, а также введена ромбическая призма, установленная на первой оси перед объективом с возможностью ее вывода из оптического тракта.moreover, the second grid is optically coupled to the lens by means of a flat mirror inserted into the optical path, and a rhombic prism is introduced, mounted on the first axis in front of the lens with the possibility of its output from the optical path.

Введение в устройство плоского зеркала, установленного с возможностью ввода в оптический тракт между объективом и первой сеткой под углом к первой оси, расположенных последовательно на второй оси второй сетки, рабочая поверхность которой выполнена в виде рассеивающего экрана, проекционной системы и регистрирующего устройства, соединенного с видеоконтрольным устройством, причем вторая сетка оптически сопряжена с объективом посредством введенного в оптический тракт плоского зеркала, обеспечивает расширение функциональных возможностей, так как позволяет осуществлять не только контроль выходных параметров поля управления канала управления, но и позволяет оценить центрировку лазерного светового пучка внутри канала управления, а также оценить состояние лазерного излучателя по форме и размерам наблюдаемого на экране видеоконтрольного устройства светового пятна. Введение же ромбической призмы, установленной на первой оси перед объективом с возможностью ее вывода из оптического тракта, позволяет повысить точность контроля и уменьшить габаритные размеры устройства. Повышение точности контроля обусловлено использованием одной и той же зоны входного зрачка, как для прицеливания, так и для выполнения измерений, поскольку при этом исключаются ошибки измерений, связанные с хроматическими аберрациями объектива устройства и несовпадением рабочей поверхности первой сетки с фокальной плоскостью объектива. Уменьшение габаритных размеров также связано с совмещением указанных зон входного зрачка объектива устройства, так как при этом отпадает необходимость использования объектива со значительными габаритными размерами.The introduction into the device of a flat mirror installed with the possibility of entering into the optical path between the lens and the first grid at an angle to the first axis, arranged in series on the second axis of the second grid, the working surface of which is made in the form of a scattering screen, a projection system and a recording device connected to a video control device, and the second grid is optically coupled to the lens by means of a flat mirror inserted into the optical path, provides enhanced functionality it, since it allows not only to control the output parameters of the control channel of the control channel, but also to evaluate the alignment of the laser light beam inside the control channel, and also to evaluate the state of the laser emitter by the shape and size of the light spot observed on the screen of the video monitoring device. The introduction of a rhombic prism mounted on the first axis in front of the lens with the possibility of its output from the optical path, allows to increase the control accuracy and reduce the overall dimensions of the device. The increase in control accuracy is due to the use of the same area of the entrance pupil, both for aiming and for performing measurements, since measurement errors associated with chromatic aberrations of the device’s lens and mismatch of the working surface of the first grid with the focal plane of the lens are excluded. The reduction in overall dimensions is also associated with the combination of these zones of the entrance pupil of the lens of the device, since this eliminates the need to use a lens with significant overall dimensions.

На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства, на фиг.2 внешний вид рабочей поверхности первой сетки, на фиг.З - вид поля зрения визирного канала контролируемого изделия в момент подготовки к измерениям.In Fig.1 shows a schematic diagram of the device, in Fig.2 the appearance of the working surface of the first grid, in Fig.Z - view of the field of view of the sighting channel of the controlled product at the time of preparation for measurements.

Устройство для контроля параметров приборов наведения включает (фигЛ) расположенные на первой оси объектив 1, первый ослабитель лазерного излучения 2, систему подсветки 3 контрольных меток первой сетки 4 с прозрачной диафрагмой 5 (фиг.2) и контрольными метками 6 на ее рабочей поверхности, фотоприемное устройство 7, соединенное с электронным устройством 8 обработки и выдачи измерительной информации, плоское зеркало 9, расположенное под углом к первой оси между объективом 1 и первой сеткой 4, расположенные на второй оси второй ослабитель лазерного излучения 10, вторую сетку 11, рабочая поверхность которой выполнена в виде рассеивающего экрана, например, имеет матовую поверхность, проекционную систему 12, регистрирующее устройство 13, соединенное с видеоконтрольным устройством 14, а также ромбическую призму 15, установленную на первой оси перед объективом с возможностью ее вывода из оптического тракта. На фиг.1 условно показан контролируемый прибор 16, включающий два канала: визирный V и канал управления U. Нервая сетка 4 установлена с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном первой оси. Неремещение первой сетки 4 осуществляется ручным или автоматическим приводом. Внещний вид ее рабочей поверхности показан на фиг.2. Контрольные метки 6 первой сетки 4 выполнены в виде рассеивающих щтрихов, образующих перекрестие. Контрольные метки 6 сетки 4 подсвечиваются системой подсветки 3. Во избежание попадания прямого света в визирный канал контролируемого изделия источники света системы подсветки 3 для удобства наблюдения могут быть закрыты экраном 17. В центре перекрестия первой сетки 4 расположена прозрачная диафрагма 5. Плоское зеркало 9 имеет возможность введения в ход лучей в положение I и выведения из него в положение П. Первая и вторая оси устройства пересекаются в плоскости отражающего покрытия плоского зеркала 9 при его установке в положение I.A device for monitoring the parameters of guidance devices includes (figL) a lens 1 located on the first axis, a first laser radiation attenuator 2, a illumination system 3 of the control marks of the first grid 4 with a transparent diaphragm 5 (figure 2) and control marks 6 on its working surface, a photodetector a device 7 connected to an electronic device 8 for processing and issuing measurement information, a flat mirror 9, located at an angle to the first axis between the lens 1 and the first grid 4, located on the second axis of the second laser attenuator about radiation 10, the second grid 11, the working surface of which is made in the form of a scattering screen, for example, has a matte surface, a projection system 12, a recording device 13 connected to a video monitoring device 14, and also a rhombic prism 15 mounted on the first axis in front of the lens with the possibility of its output from the optical path. Figure 1 conditionally shows a controlled device 16, including two channels: sighting V and control channel U. The nerve mesh 4 is mounted with the possibility of movement in the direction perpendicular to the first axis. Non-movement of the first mesh 4 is carried out by manual or automatic drive. An external view of its working surface is shown in figure 2. The control marks 6 of the first mesh 4 are made in the form of scattering shields forming a crosshair. The control marks 6 of the grid 4 are highlighted by the illumination system 3. In order to prevent direct light from entering the sighting channel of the monitored product, the light sources of the illumination system 3 can be closed by a screen 17. In the center of the crosshair of the first grid 4 there is a transparent diaphragm 5. A flat mirror 9 has the ability introducing rays into position I and bringing them out to position P. The first and second axes of the device intersect in the plane of the reflective coating of the flat mirror 9 when it is set to position I.

Вторая сетка И при Этом оптически сопряжена с объективом 1 посредством плоского зеркала 9. В зависимости от особенности лазерного канала управления контролируемого прибора рабочая поверхность сетки 11 может располагаться в фокальной плоскости объектива 1, либо может быть удалена от нее на расстояние, необходимое для наблюдения резкого изображения элементов канала управления. Проекционная система 12 проектирует рассеивающую поверхность сетки 11 в плоскость чувствительной площадки регистрирующего устройства 13, например, матрицы фотоприемников. Видеосигнал с регистрирующего устройства 13 поступает на видеоконтрольное устройство 14, на экране которого можно наблюдать распределение световой энергии в плоскости чувствительной площадки регистрирующего устройства. Ослабители 2 и 10 используются в устройстве для предварительного ослабления лазерного излучения и согласования уровня энергии, приходящейся на чувствительные площадки фотоприемного и регистрирующего устройств с динамическими диапазонами их работы.The second grid And when This is optically coupled to the lens 1 by means of a flat mirror 9. Depending on the features of the laser control channel of the device under control, the working surface of the grid 11 can be located in the focal plane of the lens 1, or can be removed from it by a distance necessary to observe a sharp image control channel elements. The projection system 12 projects the scattering surface of the grid 11 into the plane of the sensitive area of the recording device 13, for example, a photodetector array. The video signal from the recording device 13 is supplied to the video monitoring device 14, on the screen of which you can observe the distribution of light energy in the plane of the sensitive area of the recording device. The attenuators 2 and 10 are used in the device for preliminary attenuation of laser radiation and matching the level of energy attributable to sensitive areas of the photodetector and recording devices with dynamic ranges of their operation.

Работает устройство следующим образом.The device operates as follows.

Контролируемый прибор 16 размещают перед устройством для контроля параметров канала управления так, чтобы канал управления U оказался на первой оси устройства. Включают систему подсветки 3 контрольных меток первой сетки 4. Вводят в ход лучей ромбическую призму 15, а плоское зеркато 9 выводят из оптического тракта и устанавливают в положение II. При этом визирный канал V контролируемого прибора оказывается оптически сопряженным с объективом устройства. Наблюдая в окуляр визирного канала, поворотами контролируемого изделия добиваются совмещения наблюдаемых изображений 18 подсвеченных контрольных меток 6 первой сетки 4 со штрихами 19 сетки визирного канала контролируемого прибора, как это показано на фиг.З. При этом верщина прицельной марки визирного канала контролируемого прибора оказывается точно совмещенной с диафрагмой 5 первой сетки 4. Затем выводят ромбическую призму из хода лучей. При этом сThe controlled device 16 is placed in front of the device for monitoring the parameters of the control channel so that the control channel U is on the first axis of the device. The illumination system 3 of the control marks of the first grid 4 is turned on. A rhombic prism 15 is introduced into the rays, and a flat mirror 9 is brought out of the optical path and set to position II. In this case, the sighting channel V of the controlled device is optically paired with the lens of the device. Observing through the eyepiece of the sighting channel, by turning the controlled product, they achieve the combination of the observed images of 18 illuminated control marks 6 of the first grid 4 with the strokes 19 of the grid of the sighting channel of the controlled device, as shown in Fig.Z. In this case, the height of the reticle of the sighting channel of the controlled device is precisely aligned with the diaphragm 5 of the first grid 4. Then, the rhombic prism is removed from the path of the rays. Moreover, with

объективом 1 оказывается сопряженным канал управления U контролируемого прибора 16. Осуществляют пуск лазерного излучателя канала управления. В плоскости контрольных меток первой сетки 4 формируется лазерное поле управления, имеющее различные энергетические и частотные свойства в его разных точках. При правильной юстировке оптических систем контролируемого прибора наведения в центре поля управления формируется команда управления, равная нулю, и энергетическая освещенность определенного уровня, что может быть обнаружено с помощью расположенного за сеткой 4 фотоприемного устройства 7 и связанного с ним электронного устройства обработки и выдачи измерительной информации. Если же регистрируемая команда не равна нулю, то это свидетельствует о непараллельности осей визирного канала и канала управления. Перемещая первую сетку 4 в направлении, перпендикулярном первой оси, можно измерить энергетические и частотные характеристики поля управления в его внеосевых точках. Таким образом, в данном устройстве не требуется использовать объектив 1 с большими размерами линз и большим фокусным расстоянием. При этом вследствие совмещения на входном зрачке зон прицеливания и работы канала управления не возникают погрешности измерений, связанные с хроматическими аберрациями объектива и неточностью установки первой сетки 4 в его фокальную плоскость.the lens 1 is paired with the control channel U of the monitored device 16. Carry out the launch of the laser emitter of the control channel. In the plane of the control marks of the first grid 4, a laser control field is formed having various energy and frequency properties at its different points. With the correct alignment of the optical systems of the controlled guidance device, a control command is generated in the center of the control field, which is equal to zero and the energy illumination of a certain level, which can be detected using the photodetector device 7 located behind the grid 4 and the associated electronic device for processing and issuing measurement information. If the registered command is not equal to zero, then this indicates the non-parallelism of the axes of the sighting channel and the control channel. By moving the first grid 4 in the direction perpendicular to the first axis, it is possible to measure the energy and frequency characteristics of the control field at its off-axis points. Thus, in this device, it is not required to use a lens 1 with large lens sizes and a large focal length. In this case, due to the combination of the aiming zones and the operation of the control channel on the entrance pupil, measurement errors associated with the chromatic aberrations of the lens and the inaccuracy of installing the first grid 4 in its focal plane do not arise.

Вместе с тем, устройство позволяет осуществить контроль центрировки лазерного пучка относительно оси канала управления, а также состояние лазерного излучателя следующим образом. Плоское зеркало 9 устанавливают в положение I. В этом случае с объективом 1 оптически сопряжена рабочая поверхность сетки 11, в плоскости которой при пуске лазерного излучателя канала управления формируется световое пятно, которое с помощью проекционной системы 12 проектируется в плоскость чувствительной площадки регистрирующего устройства 13, например, матрицы фотоприемников, и рассматривается на экране видеоконтрольного устройстваHowever, the device allows you to control the alignment of the laser beam relative to the axis of the control channel, as well as the state of the laser emitter as follows. The flat mirror 9 is set to position I. In this case, the working surface of the grid 11 is optically paired with the lens 1, in the plane of which, when the laser emitter of the control channel is launched, a light spot is formed, which is projected using the projection system 12 into the plane of the sensitive area of the recording device 13, for example , photodetector arrays, and is viewed on the screen of a video monitoring device

14. Вместе с лазерным пятном на экране наблюдаются также границы кодовых дорожек растра блока модулятора Ji, имеющие вид квадрата, внутри которого и наблюдается световое пятно J2- В правильно отъюстированном приборе наблюдаемое на экране пятно J2 строго центрировано относительно границ Ji кодовых дорожек растра модулятора, заполняет всю зону внутри этих фаниц, а при работе систем канала управления это пятно не смещается в поперечном направлении и не меняет свою круглую форму в течение всего цикла работы излучателя.14. Together with the laser spot, the boundaries of the raster code tracks of the modulator block Ji are also visible on the screen, having the form of a square, inside which the light spot J2 is observed. In a correctly adjusted device, the spot J2 observed on the screen is strictly centered relative to the boundaries Ji of the modulator raster code tracks, fills the entire area inside these chambers, and during the operation of the control channel systems this spot does not shift in the transverse direction and does not change its round shape throughout the entire cycle of the emitter.

Таким образом, новое устройство для контроля параметров лазерного канала управления обеспечивает не только повышение точности контроля, обладает малыми габаритными размерами, но и позволяет расширить область его использования, так как дает возможность осуществить контроль центрировки лазерного светового пучка относительно оси канала управления, а также оценить состояние лазерного излучателя по форме и размерам светового пятна, наблюдаемого на экране видеоконтрольного устройства.Thus, the new device for monitoring the parameters of the laser control channel provides not only an increase in the accuracy of control, has small overall dimensions, but also allows to expand the scope of its use, as it makes it possible to control the alignment of the laser light beam relative to the axis of the control channel, as well as assess the condition laser emitter in the shape and size of the light spot observed on the screen of a video monitoring device.

Источники информацииSources of information

1. Стенд бестрассовой проверки параметров поля управления приборов наведения ПК332. Техническое описание и руководство по эксплуатации. ОАО Пеленг, 2000 г.1. The bench for the non-track verification of the control field parameters of the PK332 guidance devices. Technical description and operation manual. Peleng OJSC, 2000

Директор центй1Шркетшнга Сл Малинка В.И.Director of cent1 Shrketshinga SL Malinka V.I.

Claims

A device for monitoring the parameters of guidance devices, including a lens arranged in series on the first axis, a first grid with a diaphragm and control marks on its working surface located in the focal plane of the lens, mounted to move in a direction perpendicular to the first axis, and a photodetector connected to an electronic device for processing and issuing measurement information, and the first grid is equipped with a backlight system for its control marks, characterized in that introduced a flat mirror installed with the possibility of entering into the optical path between the lens and the first grid at an angle to the first axis, arranged in series on the second axis of the second grid, the working surface of which is made in the form of a scattering screen, a projection system and a recording device connected to a video monitoring device, moreover, the second grid is optically coupled to the lens by means of a flat mirror introduced into the optical path, and a rhombic prism mounted on the first axis in front of lens with the possibility of its output from the optical path.