RU2755587C1

RU2755587C1 - Лазерный прибор разведки

Info

Publication number: RU2755587C1
Application number: RU2020131529A
Authority: RU
Inventors: Александр Алексеевич Семенов; Владимир Яковлевич Савицкий; Евгений Михайлович Устинов
Priority date: 2020-09-24
Filing date: 2020-09-24
Publication date: 2021-09-17

Abstract

Изобретение относится к приборам разведки и предназначено для получения и анализа изображений на различных дальностях. Лазерный прибор разведки содержит лазерный сканер, объектив, ПЗС-матрицу, процессор, датчики угла, при этом в корпусе лазерного сканера на одной оси, установленной в подшипники, жестко закреплены центрированные две симметричные близкорасположенные равносторонние призмы-диска, первый излучающий, а второй принимающий отраженный лазерный луч с зеркальной боковой поверхности, разделенные перегородкой, приводимые во вращение двигателем вертикали, связанным с осью, поворот сканера по горизонтали обеспечивается двигателем горизонтали, установленным на подшипниках кронштейна, соединенного осью с корпусом, лазер выполнен с возможностью жесткого крепления под излучающей призмой со смещением на половину длины стороны призмы, а объектив – под принимающей призмой, за ним последовательно: система ПИК детектора, контур отработки сигнала, система обработки информации, память, печать, а также система отображения в LCD. Техническим результатом является получение качественной картинки объекта, определение координаты цели, а также обеспечение видеосопровождения объекта. 3 ил.

Description

Изобретение относится к приборам разведки и предназначено для получения и анализа изображений на различных дальностях.

Известен лазерный прибор разведчика ЛПР-3, предназначенный для обнаружения и распознавания различных типов объектов противника в дневных условиях определения координат разведанных объектов, в том числе и в автоматическом режиме обработки и хранения информации о разведанных объектах оперативной передачи информации о разведанных объектах в базовый комплект разведки управления и связи в цифровом и текстовом виде. Электронную основу прибора составляет ИВИ - измеритель временных интервалов. Запускается ЛПР с открытием "затвора" квантового луча, заканчивает измерение с "возвращением" луча в приемное устройство, а полученное время делит пополам и умножает на скорость света. Так, обывательским языком можно описать приблизительный принцип работы лазерного прибора разведки. Источник: https://cobrashop.com.ua/blog/lazernyj-pribor-razvedki

Недостатком прибора является невозможность наблюдения за противником, особенно в ночное время.

Известен способ ночного и/или дневного наблюдения удаленного объекта, являющийся ближайшим аналогом, в котором формируют серию импульсов лазерного излучения, причем первый импульс лазерного излучения направляют на удаленный объект, принимают отраженное от удаленного объекта излучение с помощью лавинного фотодиода и определяют время Т распространения излучения от передающего канала до удаленного объекта, после чего формируют последующие импульсы лазерного излучения, направляют их на удаленный объект и с помощью приемного объектива и оптически сопряженной с ним ФПЗС-матрицы, имеющей длительность кадра Т_к, принимают отраженное от наблюдаемого удаленного объекта излучение и получают его изображение (US 5013917, опубл. 7 мая 1991 г.).

К недостаткам данного устройства следует отнести низкую эффективность обнаружения и невозможность распознавания наблюдаемых оптических и оптико-электронных объектов и приборов. Это обусловлено малой информативностью процесса обнаружения наблюдаемых объектов в данном устройстве, в котором обнаружение осуществляется в единственном узком спектральном диапазоне длин волн по одному признаку - величине интенсивности отраженного импульсного лазерного излучения.

Наиболее близким по технической сущности является способ ночного и/или дневного наблюдения, включающий формирование серии из m импульсов лазерного излучения. Первый импульс длительностью ≤100 нс направляют на объект и по отраженному излучению определяют время Т распространения излучения до объекта. Формируют (m-1) импульсов и с помощью приемного объектива и ФПЗС-матрицы получают изображение объекта. При этом смещают начало каждого из (m-1) лазерных импульсов от начала кадра ФПЗС-матрицы на время Т_упр.ли, а начало каждого периода накопления ФПЗС-матрицы смещают от начала кадра на время Т_упр.н.. Устройство содержит в передающем канале импульсный лазер, блок питания и управления лазером и оптическую систему, в первом приемном канале - первый приемный объектив, ФПЗС-матрицу и монитор, во втором - второй приемный объектив и фотодиод, а также блок управления для управления длительностью импульсов, смещением начала импульсов и начала периода накопления ФПЗС-матрицы. Обеспечивается повышение качества изображения как в дневное, так и в ночное время, а также повышение помехозащищенности за счет применения синхронной фазовой манипуляции лазерными импульсами подсвета.

(Патент RU №2269804 С1, МПК G02B 23/12, опубл. 10.02.2006).

Недостатком предложенного способа является слабое качество получаемого видеоизображения. Наличие помех при локации в дневное время.

Целью изобретения является повышение оперативности получения изображения на малых и больших дальностях, а также обеспечение возможности видеонаблюдения.

Для решения поставленной задачи предлагается использовать устройство, содержащее лазерный сканер, объектив, ПЗС-матрицу, компьютер, лазерный сканер, которые обеспечивают растр лазерного изображения в заданном секторе. Сканер на одной оси имеет две симметричные близкорасположенные призмы, закрепленные на оси в центре первый излучающий, и второй принимающий отраженный лазерный луч с зеркальной боковой поверхностью, приводимые во вращение двигателем вертикали, обеспечивающий сектор видимости по вертикали, поворот сканера по горизонтали обеспечивается двигателем горизонтали. Излучаемый лазером луч, направленный на боковую зеркальную поверхность, при повороте излучающей призмы описывает сектор обзора, а поворот по горизонту горизонтальным двигателем обеспечивает сектор обзора по горизонтали. Отраженный сигнал принимается зеркальной поверхностью принимающей призмы, затем поступает в объектив и передается ФПЗС матрице, а далее через оптический преобразователь - в компьютер для обработки информации.

На фиг. 1 - устройство лазерного сканера, на фиг. 2 - схема прибора, на фиг. 3 - построение сектора вертикального обзора при повороте излучающей призмы. Лазерный прибор разведки содержит лазерный сканер, объектив, ПЗС-матрицу, процессор, датчики угла 19, 20, в котором в корпусе 1 лазерного сканера на одной оси 4, установленной в подшипники 2, жестко закреплены центрированные две симметричные близкорасположенные равносторонние призмы-диска 8,5, первый 8 излучающий, а второй 5 принимающий отраженный лазерный луч с зеркальной боковой поверхности 18, разделенные перегородкой, 6 приводимые во вращение двигателем вертикали 3, связанным с осью 4, поворот сканера по горизонтали обеспечивается двигателем горизонтали 11, установленным на подшипниках 9 кронштейна 7, соединенного осью 10 с корпусом 1, лазер 12 жестко крепится под излучающей призмой 8 со смещением на половину длины стороны призмы 8, а объектив 13 - под принимающей призмой 5, за ним последовательно: система ПИК детектора 14, контур обработки сигнала 15, система обработки информации 16, память, печать 17 и отображается в LCD.

Устройство работает следующим образом. Луч с лазера 12 падает на зеркальную поверхность призмы 8, отражаясь, луч попадает на объект, от него отражается и зеркальной поверхностью призмы 5 попадает в объектив 13, затем в систему преобразования и отображения сигнала, ПИК детектора 14, контур обработки сигнала 15, систему обработки информации 16, память, печать 17 и отображается в LCD. В нем видна будет точка. Затем включаются двигатели вертикали 3 и горизонтали 11. В результате вращения излучающей призмы лазерный луч описывает сектор в пространстве фиг. 3 по вертикали. Двигатель горизонтали 11, перемещая корпус 1, поворачивает вертикальный сектор по горизонту, отслеживая предметы и объекты местности.

Прибор позволяет выбранный объект рассмотреть более детально, снижая скорость сканирования, и определить координаты, используя датчики угла по вертикали и горизонтали.

Применение устройства позволит получать качественную картинку объекта, определять координаты цели, а также обеспечить видеосопровождение объекта.

Claims

Лазерный прибор разведки содержит лазерный сканер, объектив, ПЗС-матрицу, процессор, датчики угла, отличающийся тем, что в корпусе лазерного сканера на одной оси, установленной в подшипники, жестко закреплены центрированные две симметричные близкорасположенные равносторонние призмы-диска, первый излучающий, а второй принимающий отраженный лазерный луч с зеркальной боковой поверхности, разделенные перегородкой, приводимые во вращение двигателем вертикали, связанным с осью, поворот сканера по горизонтали обеспечивается двигателем горизонтали, установленным на подшипниках кронштейна, соединенного осью с корпусом, лазер выполнен с возможностью жесткого крепления под излучающей призмой со смещением на половину длины стороны призмы, а объектив – под принимающей призмой, за ним последовательно: система ПИК детектора, контур отработки сигнала, система обработки информации, память, печать, а также система отображения в LCD.