RU96263U1 - LASER RANGE TRANSMITTER CHANNEL OPTICAL SYSTEM - Google Patents

LASER RANGE TRANSMITTER CHANNEL OPTICAL SYSTEM Download PDF

Info

Publication number
RU96263U1
RU96263U1 RU2009110903/22U RU2009110903U RU96263U1 RU 96263 U1 RU96263 U1 RU 96263U1 RU 2009110903/22 U RU2009110903/22 U RU 2009110903/22U RU 2009110903 U RU2009110903 U RU 2009110903U RU 96263 U1 RU96263 U1 RU 96263U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
optical system
laser
radiation
channel
transmitter channel
Prior art date
Application number
RU2009110903/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Николаевич Федотов
Алексей Владимирович Федотов
Евгений Михайлович Устинов
Павел Николаевич Агунькин
Андрей Геннадьевич Удалкин
Альберт Викторович Куренков
Рафаэль Шамилевич Алюшев
Original Assignee
Пензенский Артиллерийский Инженерный Институт
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 Пензенский Артиллерийский Инженерный Институт filed Critical Пензенский Артиллерийский Инженерный Институт
Priority to RU2009110903/22U priority Critical patent/RU96263U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU96263U1 publication Critical patent/RU96263U1/en

Links

Landscapes

  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Abstract

Оптическая система канала передатчика лазерного дальномера, в которой на общей оси с активным элементом установлен телескоп, представляющий собой обращенную афокальную насадку, состоящую из двух компонентов, отличающаяся тем, что дополнительно включается обращенная афокальная насадка, в которой второй компонент выполнен с большим фокусным расстоянием. The optical system of the channel of the laser rangefinder transmitter, in which a telescope is installed on a common axis with the active element, which is a reversed afocal nozzle consisting of two components, characterized in that it also includes an inverted afocal nozzle in which the second component is made with a large focal length.

Description

Полезная модель относится к оптическим системам формирования лазерного луча и может быть использовано в оптико-механической промышленности при проектировании и изготовлении оптических систем для военных приборов, в частности канала передатчика лазерного дальномера.The utility model relates to optical systems for the formation of a laser beam and can be used in the optical-mechanical industry in the design and manufacture of optical systems for military devices, in particular the channel of a laser rangefinder transmitter.

Проблема получения коллимированного пучка лазерного излучения в настоящее время не представляет особых проблем. Существуют телескопические системы различных типов, позволяющие получать коллимированное излучение [1], в том числе телескопических систем галилеевского типа [2]. Однако такие конструкции не позволяют изменять расходимость излучения на заданном расстоянии.The problem of obtaining a collimated laser beam currently does not present any particular problems. There are various types of telescopic systems that make it possible to obtain collimated radiation [1], including Galilean-type telescopic systems [2]. However, such designs do not allow changing the divergence of radiation at a given distance.

В настоящие время для лазерных дальномеров в канале передатчика применяется оптическая система формирования лазерного луча с постоянной угловой расходимостью диаграммы направленности, которая обеспечивает достоверное измерение дальности до 5000 м [3, 4]. Дальнометрирование типовых объектов (танка) на расстояния свыше 5000 м приводит к тому, что диаметр пятна лазерного луча превышает габаритные размеры объекта. Это приводит к уменьшению энергии отраженного лазерного излучения и достоверности измерения дальности до объекта. Желательно иметь устройство, которое позволит изменять расходимость диаграммы направленности лазерного дальномера.At present, for laser rangefinders in the transmitter channel, an optical system is used to form a laser beam with a constant angular divergence of the radiation pattern, which provides reliable measurement of ranges up to 5000 m [3, 4]. Long-range measurement of typical objects (tanks) over distances of more than 5000 m leads to the fact that the diameter of the laser beam spot exceeds the overall dimensions of the object. This leads to a decrease in the energy of reflected laser radiation and the reliability of measuring the distance to the object. It is desirable to have a device that allows you to change the divergence of the radiation pattern of the laser rangefinder.

Известна оптическая система канала передатчика лазерного дальномера, которая установлена на общей оси с активным элементом, предназначены для уменьшения угловой расходимости излучения [3, 4]. Оптическая система представляет собой обращенную афокальную насадку с увеличением 0,16 и включает два компонента: первый - отрицательную линзу, второй - две положительные. Это позволяет получать угол расходимости излучения не более При измерении дальности диаметр пятна лазерного излучения на объекте рассчитывается по формулеThe known optical channel system of the transmitter of the laser rangefinder, which is mounted on a common axis with the active element, is designed to reduce the angular divergence of radiation [3, 4]. The optical system is a reversed afocal nozzle with a magnification of 0.16 and includes two components: the first is a negative lens, the second is two positive. This allows you to get the angle of divergence of radiation no more. When measuring the range, the diameter of the spot of laser radiation at the object is calculated by the formula

где s - дальность от лазерного дальномера до объекта;where s is the distance from the laser rangefinder to the object;

2 ω - угол расходимости лазерного излучения после афокальной насадки.2 ω is the angle of divergence of the laser radiation after the afocal nozzle.

Расчеты показывают, что на дальности 5000 м диаметр пятна лазерного излучения на объекте не превышает 3 м, а при 10000 м составляет около 7 м, при высоте типовой цели 2,5 - 2,7 м. Пятно становится большим, что приводит к снижению точности проведения измерений и не позволяет проводить дальнометрирование типового объекта. Требуются дополнительные меры по уменьшению диаметра пятна сфокусированного лазерного излучения, что можно сделать, например, при помощи оптического устройства, которое дискретно изменяло бы угол расходимости лазерного излучения в 1,5 - 2 раза.Calculations show that at a distance of 5000 m the diameter of the laser spot at the object does not exceed 3 m, and at 10,000 m it is about 7 m, with a typical target height of 2.5 - 2.7 m. The spot becomes large, which leads to a decrease in accuracy taking measurements and does not allow for the ranging of a typical object. Additional measures are required to reduce the diameter of the spot of focused laser radiation, which can be done, for example, using an optical device that would discretely change the angle of divergence of laser radiation by 1.5 - 2 times.

Техническим результатом полезной модели является увеличение измеряемой дальности до типового объекта за счет изменения угловой расходимости в пределах, при которых лазерное излучение фокусируется в пятно размером, близким к размерам объекта.The technical result of the utility model is to increase the measured distance to a typical object by changing the angular divergence within the limits at which the laser radiation focuses into a spot with a size close to the size of the object.

Этот результат достигается тем, что дополнительно в канал передатчика лазерного дальномера включается обращенная афокальная насадка с увеличенным фокусным расстоянием второго компонента.This result is achieved in that an inverted afocal nozzle with an increased focal length of the second component is additionally included in the channel of the laser rangefinder transmitter.

Данная полезная модель поясняется представленным чертежом. На фиг.1 изображена оптическая система канала передатчика с дополнительной афокальной системой, где 1- активный элемент; 2 - первый компонент (отрицательная линза); 3 - второй компонент (две положительные линзы); 4 -корпус канала передатчика; 5 - второй компонент дополнительной системы.This utility model is illustrated by the presented drawing. Figure 1 shows the optical system of the transmitter channel with an additional afocal system, where 1 is the active element; 2 - the first component (negative lens); 3 - the second component (two positive lenses); 4 - transmitter channel housing; 5 - the second component of the additional system.

На фиг.2 приведены примеры применения канала передатчика по типовому объекту при различных дальностях: фиг.2а) - вид поля зрения сетки дальномера с пятном фокусировки (где 1 -пятно лазерного излучения; 2 -прицельный знак (разрыв угломерной сетки)); фиг.26) - измерение дальности по типовому объекту до 5000 м (где 3 - типовой объект); фиг.2в) - измерение дальности по типовому объекту свыше 5000 м; 2 г) - изменение дальности по типовому объекту с оптической системой.Figure 2 shows examples of the use of the transmitter channel for a typical object at different ranges: Fig. 2a) is a view of the field of view of the range finder grid with a focus spot (where 1 is a spot of laser radiation; 2 is an aim mark (gap of a goniometric grid)); Fig.26) - measuring the range of a typical object up to 5000 m (where 3 is a typical object); figv) - measuring the range of a typical object over 5000 m; 2 g) - change in range for a typical object with an optical system.

Габаритный расчет оптической системы канала передатчика проводился с применением формулы видимого увеличения:The overall calculation of the optical system of the transmitter channel was carried out using the visible magnification formula:

где D - диаметр входного зрачка; where D is the diameter of the entrance pupil;

- диаметр выходного зрачка; - diameter of the exit pupil;

2ω - угол расходимости лазерного излучения;2ω is the angle of divergence of the laser radiation;

2 - угол расходимости лазерного излучения после канала передатчика.2 - angle of divergence of the laser radiation after the channel of the transmitter.

Проведенные расчеты показали, что при фокусном расстоянии второго компонента 120 мм расходимость лазерного излучения составила , что позволяет на дальности 5000 м получить пятно диаметром 2 м. Это обеспечивает захват пятном излучения габаритов типовой цели.The calculations showed that at a focal length of the second component of 120 mm, the laser beam divergence was that allows you to get a spot with a diameter of 2 m at a distance of 5000 m. This ensures that the spot captures the radiation of the dimensions of a typical target.

Принцип действия канала передатчика лазерного дальномера, заключается в следующем. Наводя дальномер на объект, оценивается его минимальная площадь, попадающая в разрыв угломерной сетки (фиг.2а), если размеры объекта вписываются в разрыв сетки лазерного дальномера (фиг.2б), то на общей оси с активным элементом 1 (фиг.1) включена оптическая система с компонентами 2,3. При увеличении дальности размеры объекта становятся меньше разрыва угломерной сетки (фиг.2в), пятно лазерного излучения 1 будет превышать габаритные размеры цели 3, тогда с помощью механизма на общую ось с активным элементом 1 (фиг.1) включается оптическая система с компонентами 2,5 с увеличенным фокусным расстоянием компонента 5, что вызовет уменьшение угловой расходимости лазерного излучения дальномера. При измерении дальности более 5000 м диаметр пятна лазерного излучения 1(фиг.2а) будет полностью укладываться в габаритные размеры типовой цели, тем самым увеличивается вероятность достоверного измерения.The principle of operation of the channel of the laser rangefinder transmitter is as follows. Pointing the range finder at the object, its minimum area falling into the gap of the goniometer grid is estimated (Fig. 2a), if the dimensions of the object fit into the grid gap of the laser range finder (Fig. 2b), then on the common axis with the active element 1 (Fig. 1) optical system with components 2,3. With increasing range, the dimensions of the object become smaller than the gap of the goniometric grid (Fig.2c), the laser spot 1 will exceed the overall dimensions of the target 3, then using the mechanism on the common axis with the active element 1 (Fig.1) an optical system with components 2 is turned on 5 with an increased focal length of component 5, which will cause a decrease in the angular divergence of the laser radiation of the range finder. When measuring distances of more than 5000 m, the diameter of the laser spot 1 (Fig. 2a) will completely fit into the overall dimensions of a typical target, thereby increasing the probability of a reliable measurement.

Реализация полезной модели позволяет увеличить дальность достоверного измерения за счет уменьшения угловой расходимости излучения лазерного дальномера путем применения дополнительной оптической системы в канале передатчика.The implementation of the utility model allows to increase the range of reliable measurements by reducing the angular divergence of the laser rangefinder radiation by using an additional optical system in the transmitter channel.

Источники информации:Information sources:

1. Русинов М. М. Композиция оптических систем. - Л.:,1. Rusinov M. M. Composition of optical systems. - L.:

Машиностроение, 1989. - 268 с.Engineering, 1989 .-- 268 p.

2. Оптические приборы в машиностроении: справочник. - М.:,2. Optical devices in mechanical engineering: a directory. - M.:,

Машиностроение, 1974. - 238 с.Engineering, 1974.- 238 p.

3. Дальномер артиллерийский квантовый ДАК - 2М (индекс 1Д11М).3. Rangefinder artillery quantum DAK - 2M (index 1D11M).

Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Г 36.48.070 ТОTechnical description and instruction manual. D 36.48.070 TO

4. Лазерный прибор разведки ЛПР-1 (индекс 1Д13). Техническое4. Laser reconnaissance device LPR-1 (index 1D13). Technical

описание и инструкция по эксплуатации. Г 36.48.063 ТОDescription and instruction manual. D 36.48.063 TO

Авторы: Федотов В.Н.Authors: Fedotov VN

Федотов А. В. Fedotov A.V.

Агунькин П.Н. Agunkin P.N.

Устинов Е.М. Ustinov E.M.

Удалкин А.Г. Udalkin A.G.

Куренков А.В.Kurenkov A.V.

Claims (1)

Оптическая система канала передатчика лазерного дальномера, в которой на общей оси с активным элементом установлен телескоп, представляющий собой обращенную афокальную насадку, состоящую из двух компонентов, отличающаяся тем, что дополнительно включается обращенная афокальная насадка, в которой второй компонент выполнен с большим фокусным расстоянием.
Figure 00000001
The optical system of the channel of the laser rangefinder transmitter, in which a telescope is installed on a common axis with the active element, which is a reversed afocal nozzle consisting of two components, characterized in that it also includes an inverted afocal nozzle, in which the second component is made with a large focal length.
Figure 00000001
RU2009110903/22U 2009-03-25 2009-03-25 LASER RANGE TRANSMITTER CHANNEL OPTICAL SYSTEM RU96263U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009110903/22U RU96263U1 (en) 2009-03-25 2009-03-25 LASER RANGE TRANSMITTER CHANNEL OPTICAL SYSTEM

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009110903/22U RU96263U1 (en) 2009-03-25 2009-03-25 LASER RANGE TRANSMITTER CHANNEL OPTICAL SYSTEM

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU96263U1 true RU96263U1 (en) 2010-07-20

Family

ID=42686434

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009110903/22U RU96263U1 (en) 2009-03-25 2009-03-25 LASER RANGE TRANSMITTER CHANNEL OPTICAL SYSTEM

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU96263U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2684445C1 (en) * 2018-06-26 2019-04-09 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт химии и механики" (ФГУП "ЦНИИХМ") Distance measuring device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2684445C1 (en) * 2018-06-26 2019-04-09 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт химии и механики" (ФГУП "ЦНИИХМ") Distance measuring device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202361892U (en) Semiconductor laser range finding gun applied sighting telescope
CN101915658B (en) Laser designator multiple-parameter detector
WO2020094129A1 (en) Laser radar system and laser radar
CN203773047U (en) Optical system where laser ranging and aiming shares light path
RU2526230C1 (en) Surveillance device - sight with built-in pulse laser distance finder
RU150182U1 (en) HEAT DETECTOR-FAR
RU96263U1 (en) LASER RANGE TRANSMITTER CHANNEL OPTICAL SYSTEM
CN101922932A (en) Compensating device of pyramid prism coordinate measuring error
RU2572463C1 (en) Optical laser range-finder sight
CN208459704U (en) A kind of airborne laser, which is surveyed, shines device collimator and extender receiving optics
CN208705566U (en) A kind of measurement of graticle is apart from Target observator
RU108887U1 (en) LASER COMPLEX "ISKRA"
CN103471562B (en) The auto-collimation measurement method of the remote dynamically registration of quasi-parallel light and device
RU193784U1 (en) COLLIMATING OPTICAL SYSTEM FOR SEMICONDUCTOR LASER
CN108369347B (en) Beam shaping unit, distance measuring device and laser lighting device
CN103308034A (en) Distance-measuring device
EP3623754A3 (en) Surveying instrument
RU152098U1 (en) OPTICAL DIAGRAM OF AUTOMATED PANORAMIC SIGHT
CN208766387U (en) A kind of Target observator lens device
RU2699125C1 (en) Surveillance device-sights with built-in laser range finder
RU2721096C1 (en) Optoelectronic passive range finder
RU2684445C1 (en) Distance measuring device
FR3074308B1 (en) OPTICAL MODULE FOR MONOSTATIC OR QUASI-MONOSTATIC LASER TELEMETER
RU2515418C1 (en) Laser monocular range-finder
CN203464927U (en) Contact ratio measurement device

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20100530