UA141174U - Комбінований прилад спостереження та вимірювання віддалі і кутів - Google Patents

Abstract

Комбінований прилад спостереження та вимірювання віддалі і кутів містить електроблок (ЕБ), блок управління головки (БУГ), прилад нічного-денного спостереження (ПНДС) та складається з блока головки, що обертається, в якому розміщені головне дзеркало (ГД), гіростабілізатор головного дзеркала (ГСГД), механічно з'єднаний з ГД, тепловізійна камера (ТПВК), оптично зв'язана через два поворотних дзеркала з ГД та блок візира. Додатково введені цифрові датчики кутового положення головного дзеркала по вертикалі (ЦДКВ) і горизонталі (ЦДКГ), перетворювач інтерфейсів (ПІ) і мікроконтролер гіростабілізатора головного дзеркала (МКГ),

Description

Корисна модель "Комбінований прилад спостереження та вимірювання віддалі і кутів" належить до галузі озброєння, зокрема до засобів прицілювання з незалежною лінією прицілювання, і може знайти практичне використання при розробці нових систем керування озброєнням об'єктів бронетанкової техніки для проведення оптичної розвідки, вимірювання віддалі до виявленої цілі, вимірювання горизонтального і вертикального кутів між базовими площинами приладу та напрямком на ціль та її передачу до обчислювальних комплексів систем керування озброєнням.

Відомий панорамний прицільно-спостережувальний комплекс ПНК-6 (див. Патент Мо 49006 від 17.04.2010р. на корисну модель "Панорамний прицільно-спостережувальний комплекс ПНК- 6" призначений для встановлення на об'єктах бронетанкової техніки та забезпечує пошук, виявлення і розпізнавання цілей, ведення прицільної стрільби з гармати і кулемета в денний і нічний час.

Комплекс ПНК-6 містить електроблок, прилад спостереження з незалежною стабілізацією лінії візування у вертикальній та горизонтальній площині, в якому розміщені головне дзеркало, гіростабілізатор головного дзеркала у вертикальній та горизонтальній площині, кінематично з'єднаний з головним дзеркалом, телескопічну систему денного каналу спостереження, яка оптично зв'язана з лазерним далекоміром, тепловізійну камеру нічного каналу спостереження, пульт наведення та мікромонітор. Окрім цього, до складу комплексу ПНК-б входить блок управління головки, який за допомогою приводу блока головки забезпечує кругове обертання блока головки приладу спостереження.

За допомогою комплексу ПНК-6 ведеться пошук, виявлення та розпізнавання цілей в денний і нічний час доби, вимірювання дальності до цілі, ведення прицільної стрільби по наземних цілях із гармати та кулемета системи керування вогнем об'єкта бронетанкової техніки (БТ).

Принцип роботи комплексу ПНК-б полягає в тому, що для пошуку і виявлення цілей використовується прилад нічного-денного спостереження, який за допомогою телескопічної системи денного візуального каналу спостереження і оптичної системи тепловізійної камери нічного каналу спостереження забезпечує виявлення цілей в денних та нічних умовах.

Наведення лінії візування по висоті здійснюється шляхом нахилення головного дзеркала по вертикалі за допомогою гіростабілізатора, що забезпечує стабілізацію і наведення головного

Зо дзеркала по вертикалі. При цьому діапазон кутів наведення стабілізованої лінії візування по висоті складає від мінус 15" до плюс 60". Наведення лінії візування по горизонталі в діапазоні 11807 забезпечується шляхом повороту блока головки приладу спостереження в горизонтальній площині. Електричні сигнали управління положенням головного дзеркала по вертикалі та горизонталі формуються пультом наведення, які через електроблок комплексу ПНК-6 поступають на гіростабілізатор приладу спостереження.

Вимірювання дальності до обраної цілі здійснюється за допомогою вмонтованого лазерного далекоміра, при цьому значення дальності до цілі та її кутового положення відносно нульового положення головного дзеркала в режимі керування озброєнням об'єкта БТ поступає в систему керування вогнем об'єкта для обчислення поправок на кути прицілювання.

Недоліками відомого комплексу ПНК-б6 при роботі в складі об'єктів БТ, призначених для спостереження за місцевістю та ведення розвідки спостереженням за цілями у складі комплексів керування вогнем артилерії, є: - низька можливість виявлення та розпізнавання цілей у спектральному діапазоні (0,75--1, 7) мкм (відсутність телевізійного каналу спостереження), що знижує ефективність пошуку цілей; - відсутність дистанційного керування каналами спостереження і виміру дальності в режимі дубльованого управління від обчислювального комплексу об'єкту; - відсутність прив'язки вимірювання кутового положення лінії візування до базової плоскості приладу спостереження, яка знижує точність визначення координат спостережуваної цілі.

В основу запропонованої корисної моделі комбінованого приладу спостереження та вимірювання віддалі і кутів (КПСВ) поставлено задачу підвищення ефективності пошуку і виявлення цілей за рахунок введення телевізійного каналу спостереження та цифрового каналу дубльованого керування приладом спостереження, яке в цьому випадку дозволяє використати прилад спостереження незалежно від оператора, тобто здійснювати командирське управління приладом спостереження у будь-якій ситуації. А також збільшити точність вимірювання координат спостережуваних цілей за рахунок введення цифрових датчиків вимірювання кутового положення головного дзеркала та їх цифрового калібрування.

Для вирішення поставленої задачі в КПСВ (див. креслення), що містить електроблок (ЕБ) 1, блок управління головки (БУГ) 2, прилад нічного-денного спостереження (ПНДС) 3, що складається з блока головки 4, що обертається, в якому розміщені головне дзеркало (ГД) 5, бо гіростабілізатор головного дзеркала (ГСГД) 6, механічно з'єднаний з ГД 5, тепловізійну камеру

(ТПВК) 7, оптично зв'язану через два поворотних дзеркала 8 і 9 з ГД 5 та блок візира 10, в якому розміщені контактний пристрій, що обертається (ОКП) 11, привод блока головки (ПБГ) 12, який електрично через блок БУГ 2 з'єднаний з першим виходом ЕБ/, а механічно з блоком головки 4, датчик положення блока головки (ДПБГ) 13, статор якого механічно зв'язаний з корпусом блока візира 10, а ротор з корпусом блока головки 4, телескопічну систему денного каналу спостереження (ТСДК) 14, яка оптично зв'язана з ГД 5 і лазерний далекомір (ЛД) 15, оптично зв'язаний через першу спектроподільну пластину 16 з оптичним трактом ТСДК 14, мікромонітор 17, пульт наведення (ПН) 18, при цьому ТПВК 7 через ОКП 11 електрично з'єднана з першим входом ЕБ 1, другий вхід якого електрично з'єднаний з виходом ДПБГ 13, третій - з ЛД 15, четвертий вхід - з ПН 18, а другий вихід ЕБ 1 - з входом мікромонітора 17, додатково введені: цифрові датчики кутового положення головного дзеркала по вертикалі (ЦДКВ) 19 і горизонталі (ЦДКГ) 20, перетворювач інтерфейсів (ПІ) 21 і мікроконтролер гіростабілізатора головного дзеркала (МКГ) 22, які розміщені в блоці головки 4, причому статори датчиків ЦДКВ 19 і ЦДКГ 20 механічно з'єднані з корпусом блока головки 4, а ротора - через гіростабілізатор ГОГД 6 з головним дзеркалом 5, виходи датчиків ЦДКВ 19 і ЦДКГ 20 через ПІ 29 електрично з'єднані з мікроконтролером МКГ 22, цифровий канал обміну інформації якого через ОКП 13 підключений до першого цифрового каналу обміну інформації ЕБ 1, а перший і другий виходи - до гіростабілізатора ГОГД 6 та телевізійна камера (ТВК) 23, пульт управління КПСВ (ПУ КПСВ) 25, табло інформаційне (ТІ) 26, які розміщені в блоці візира 10, причому ТВК 23 через спектроподільну пластину 24 оптично зв'язана з ТСДК 14, а вихід якої підключений до п'ятого входу ЕБ 1, вихід ПУ КПСВ 25 підключений до шостого входу ЕБ 1, вхід ТІ 26 підключений до третього виходу ЕБ 1, а другий цифровий канал обміну інформації ЕБ 1 та четвертий вихід ЕБ 1 з'єднані з обчислювальним комплексом об'єкту БТ (ОК БТ), а також механізм стопоріння (МС) 277, який механічно з'єднаний з корпусом блока головки 4, а електрично підключений до п'ятого виходу ЕБ 1.

Комбінований прилад спостереження та вимірювання віддалі і кутів (КПСВ) призначений для застосування в складі наземних рухомих об'єктів БТ з ходу і з місця, вдень і вночі за будь-яких погодних умов для виконання наступних завдань: - спостереження за місцевістю та ведення розвідки за спостережуваними цілями;

Зо - автоматичного безперервного вимірювання вертикального кута єдлд між поточним напрямком лінії візування приладу спостереження і його базовою горизонтальною площиною; - автоматичного безперервного вимірювання горизонтального кута сйд між поточним напрямком візування приладу спостереження і його базовою вертикальною площиною лінії; - вимірювання за командою оператора віддалі до об'єкта після наведення на нього лінії візування (прицільної марки); - обміну інформацією з обчислювальним комплексом об'єкта БТ; - виведення на інформаційне табло та на мікромонітор у полі зору телевізійного та тепловізійного каналів спостереження обчисленої інформації.

Робота КПСВ здійснюється наступним чином.

Спостереження за місцевістю та ведення розвідки спостереженням за цілями в КПСВ здійснюється за допомогою приладу ПНДС 3, що складається із блока візира 10, який нерухомо встановлюється всередині корпусу об'єкта БТ і обертаючого блока головки 4, що складається із двоплощинного гіростабілізатора ГСГД 6, головного дзеркала 5 і тепловізійної камери ТПВК 7, які закриті захисним ковпаком блока головки 4 і розташовуються ззовні корпусу об'єкта БТ.

Для фіксації блока головки 4 в нульовому положенні, яке відповідає будівельній осі об'єкта

БТ по горизонталі, введений механізм стопора 27. При подачі електричного сигналу з третього виходу ЕБ1І механізм стопора 27 за допомогою висувного стопора фіксує блок головки 4 в нульовому положенні по горизонталі.

Стабілізація поля зору приладу ПНДС 3 по вертикалі і горизонталі проводиться за рахунок головного дзеркала 5, що обертається навколо вертикальної і горизонтальної осі, кінематично зв'язаного з гіростабілізатором ГСГД 6. Наведення лінії візування приладу ПНДС 3 по висоті і горизонталі здійснюється за допомогою пульта наведення 18, електричні сигнали управління якого через електроблок ЕБ 1 по першому цифровому каналу обміну інформації через ОКП 11 їі мікроконтролер МКГ 22 надходять на входи управління гіростабілізатора 6. Під впливом сигналів управління гіростабілізатор ГСГД 6 забезпечує розворот головного дзеркала 5 по вертикалі і горизонталі.

З осями обертання гіростабілізатора ГСГД б пов'язані ротори цифрових датчиків кутів вертикального ЦДКВ 19 ї горизонтального ЦДКГ 20 наведення. Статори датчиків ЦДКВ 19 і

ЦДКГ 20 механічно зв'язані з корпусом блока головки 4.

Датчики ЦДКВ 19 ії ЦДКГ 20 виробляють електричні сигнали, які пропорційні кутам неузгодженості між лінією візування приладу ПНДС З ї оптичною віссю головного дзеркала 5 в вертикальній і горизонтальній площинах. Ці сигнали після перетворення в цифрову форму перетворювачем інтерфейсів ПІ 21, через мікроконтролер МКГ 22 по цифровому каналу обміну інформації і ланцюг комутації ОКП 11 надходять на перший цифровий канал обміну інформації блока електронного ЕБ 1. Одночасно на електроблок ЕБ1І з датчика ДПБГ 13 надходить електричний сигнал, відповідний кутовому положенню блока головки 4 відносно його нульового положення.

Електроблок ЕБ 1 на основі сигналів положення головного дзеркала 5 по висоті і горизонталі та сигналу кутового положення блока головки 4 по горизонталі формує електричні сигнали кутового положення головного дзеркала 5 (спостережуваної цілі) по висоті і горизонталі відносно кутового положення корпуса об'єкта БТ. При цьому електроблок ЕБ 1 формує різницевий сигнал кутового положення головного дзеркала 5 по горизонталі і блока головки 4 (сигнал датчика ДПБГ 13), який через блок БУГ 2 надходить на електропривод блока головки

ПБГ 12 ї забезпечує розворот блока головки 4 в сторону повороту головного дзеркала 5 по горизонталі.

Таким чином, здійснюється кругове спостереження цілей за допомогою приладу ПНДС З і визначення сигналів кутового положення головного дзеркала 7 (лінії візування) по горизонталі і вертикалі.

Для забезпечення пошуку цілей у денний час доби використовується телескопічна система денного каналу спостереження ТСДК 14, на вхід якої через отвір ОКП 11 проектується зображення спостережуваної місцевості або телевізійна камера ТВК 23, вихідний відеосигнал якої через електроблок ЕБ 1 разом зі службовою інформацією, сформованою електроблоком

ЕБ 1, виводиться на екран мікромонітора 17.

Спектральний діапазон виявлення цілей оптичного каналу ТСДК 14 складає від 0.4 мкм до 0,75 мкм. Вживання сучасних телевізійних камер в ТВК 23 приладу ПНДС З дозволяє розширити спектральний діапазон виявлення цілей до 1,7 мкм і підвищити ефективність пошуку цілей приладу спостереження.

Для забезпечення спостереження цілей у нічний час доби використовується тепловізійна камера ТПВК 7, на вхід якої за допомогою поворотних дзеркал 8 і 9 з головного дзеркала 5 проектується зображення спостережуваної місцевості. Відеосигнал з виходу ТПВК 9 через ОКП 11 ї електроблок ЕБ 1 разом зі службовою інформацією, сформованою ЕБ 1, виводиться на екран мікромонітора 17.

Вибір каналу спостереження приладу ПНДС З через ТОДК 14, ТВК 23 або ТПВК 7, а також керування їх параметрами (кратність збільшення зображення, яскравість, контрастність та ін.) забезпечується за допомогою органів пульта управління КПСВ 25. Вихідні сигнали пульта управління КПСВ 25 поступають на п'ятий вхід електроблока ЕБ'І, який відповідно до алгоритму управління забезпечує комутацію режимів роботи приладу ПНДС 3 та виведення відповідної інформації на мікромонітор 17 і табло інформаційне 26.

Вимірювання дальності до виявленою цілі забезпечується з допомогою лазерного далекоміра 15, узгодження оптичної осі якого з ТСОДК 14 забезпечується за допомогою спектроподільної пластини 16. Спектроподільна пластина 16 вирізає довжину робочої хвилі далекоміра із оптичного тракту ТСДК 14 і направляє її на приймальний пристрій лазерного далекоміра 15. Виміряне значення дальності до цілі з виходу лазерного далекоміра 16 надходить в електроблок ЕБ 1, який забезпечує відображення на екрані мікромонітора 17 і табло інформаційному ТІ 26 значення виміряної дальності, а також передачу через другий цифровий канал обміну інформації ЕБ 1 в обчислювальний комплекс БТ.

Автоматичне безперервне вимірювання вертикального кута єд між поточним напрямком осі візування приладу ПНДС 3 їі його базовою горизонтальною площиною та горизонтального кута

Яд між поточним напрямком осі візування приладу ПНДС З і його базовою вертикальною площиною здійснюється наступним чином.

Для вимірювання значень кутів Єд і ад необхідно натиснути кнопку "Вимір кутів" на пульті наведення ПН 19, який сформує електричний сигнал "Вимір кутів", що надходить на четвертий вхід електроблока ЕБ 1. Далі електроблок ЕБ1 по заданому алгоритму виконує перетворення поточних значень сигналів цифрових датчиків ЦДКВ 19 ії ЦДКГ 20 кутового положення головного дзеркала в значення кутів Єд і йд між напрямком на ціль та базовими площинами установки приладу ПНДС 3, які відображуються на екрані мікромонітора 17 і табло інформаційному ТІ 26.

Для передачі отриманих значень дальності та кутів єЄд і йд в обчислювальний комплекс БТ необхідно натиснути кнопку "Передача даних" на пульті наведення 18, по сигналу якого електроблок ЕБ 1 через другий цифровий канал обміну інформації передає в обчислювальний комплекс БТ їх значення для забезпечення топогеодезичної прив'язки координат цілі.

Таким чином, КПСВ забезпечує: - спостереження за місцевістю та ведення розвідки спостереженням за цілями; - автоматичне безперервне вимірювання вертикального кута єм між поточним напрямком лінії візування приладу спостереження і його базовою горизонтальною площиною та горизонтального кута ад між поточним напрямком лінії візування приладу спостереження і його базовою вертикальною площиною; - вимірювання за командою оператора віддалі до цілі після наведення на неї лінії візування; - обмін інформацією з обчислювальним комплексом об'єкта БТ; - виведення на інформаційне табло та на мікромонітор у полі зору телевізійного та тепловізійного каналів спостереження інформації, що обчислена КПСВ.

Досягненнями технічного результату при використанні даної корисної моделі є: - підвищення ефективності пошуку цілей за рахунок введення телевізійного каналу спостереження; - підвищення точності вимірювання кутів між поточним напрямком лінії візування приладу спостереження і його базовою горизонтальною і вертикальною площиною за рахунок введення цифрових датчиків кутового положення головного дзеркала приладу спостереження по вертикалі і горизонталі; - забезпечення режиму дубльованого управління приладу спостереження від обчислювального комплексу об'єкта БТ.

Запропонована корисна модель "Комбінований прилад спостереження та вимірювання віддалі і кутів" реалізована у складі машини старшого офіцера батареї 1826-1 комплексу автоматизованого управління артилерійською батареєю і дивізіоном "Оболонь-А», зразок якого виготовлено на ДП НВК "Фотоприлад".

Комбінований прилад спостереження та вимірювання віддалі і кутів у складі комплексу "Оболонь-А» пройшов випробування і прийнятий на озброєння ЗС України.

Використання комбінованого приладу спостереження та вимірювання віддалі і кутів КПСВ у складі машини старшого офіцера батареї 1826-1 комплексу "Оболонь-А» дозволяє забезпечити

Зо зменшення тривалості циклів управління вдвічі та підвищити ефективність бойового застосування артилерії на 15-20 95 (див. пЕре:/иК.міКіредіа.ого/лмікі/Оболонь-А (комплекс).

Claims (1)

1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ

   Комбінований прилад спостереження та вимірювання віддалі і кутів, що містить електроблок (ЕБ), блок управління головки (БУГ), прилад нічного-денного спостереження (ПНДС) та складається з блока головки, що обертається, в якому розміщені головне дзеркало (ГД), гіростабілізатор головного дзеркала (ГСГД), механічно з'єднаний з ГД, тепловізійна камера (ТПВК), оптично зв'язана через два поворотних дзеркала з ГД та блок візира, в якому розміщені контактний пристрій, що обертається (ОКП), привод блока головки (ПБГ), який через БУГ зв'язаний електрично з першим виходом ЕБ, а механічно - з блоком головки, датчик положення блока головки (ДПБГ), статор якого механічно зв'язаний з корпусом блока візира, а ротор - з корпусом блока головки, телескопічна система денного каналу спостереження (ТСДК), яка оптично зв'язана з ГД, і лазерний далекомір (ЛД), оптично зв'язаний через першу спектроподільну пластину з оптичним трактом ТОДК, мікромонітор, пульт наведення (ПН), при цьому ТПВК через ОКП електрично з'єднана з першим входом ЕБ, другий вхід якого електрично з'єднаний з виходом ДПБГ, третій - з ЛД, четвертий вхід - з ПН, а другий вихід ЕБ - з входом мікромонітора, який відрізняється тим, що додатково введені цифрові датчики кутового положення головного дзеркала по вертикалі (ЦДКВ) і горизонталі (ЦДКГ), перетворювач інтерфейсів (ПІ) і мікроконтролер гіростабілізатора головного дзеркала (МКГ), які розміщені в блоці головки, причому статори датчиків ЦДКВ і ЦДКГ механічно з'єднані з корпусом блока головки, а ротора - через ГСГД з головним дзеркалом, виходи датчиків ЦДКВ і ЦДКГ через ПІ електрично з'єднані з МКГ, цифровий канал обміну інформації якого через ОКП підключений до першого цифрового каналу обміну інформації ЕБ, а перший і другий виходи - до ГСГД, а також введені телевізійна камера (ТВК), пульт управління КПСВ (ПУ КПСВ), табло інформаційне (ТІ), які розміщені в блоці візира, причому ТВК оптично зв'язана через другу спектроподільну пластину з ТСДК, вихід якої підключений до п'ятого входу ЕБ, вихід ПУ КПСВ підключений до шостого входу ЕВ, вхід ТІ підключений до третього виходу ЕБ, а другий цифровий канал обміну інформації ЕБ та четвертий вихід ЕБ з'єднані з обчислювальним комплексом об'єкта БТ (ОК

   БТ), а також механізм стопоріння (МС), який механічно з'єднаний з корпусом блока головки, а електрично підключений до п'ятого виходу ЕБ.

   " - 2: паж тв, х «з м рові свя кр ть я Коміннований прилад спостереження та вимирювання віддаль кут ! Прилад НДО З.

   В ! ння Блок толовкм 5 і ше пе 19 шк ! НИ ДПУ ОНДКВО ї- І і Ко боловне сл: Но В і : і і дзеркала 5 п ЯН Н і кляллофл ля яля доля ля чля ання паля А ВХ длллляллАй я тлтнтя форму і ші Коди Ї Я в ' ! ! Н х мо чинни чини Е Менні ! ш і ші 25 | ЗІ і Н Н ' і і рани т рі ! ше | ше ШЕ з М ами ИН М ' ше : шо. р і ' і ! : ; НЕ і Я і ! ! : І Ж ! і і ! рі Її є і ренту Н я : і ДН и 1. Н Н ХР ! В ри Пи Я ПАНА ЧИЯ Еш мое Ї І що : ІН хх у У званих І | п в ; нн ие й | | ! і іно зп нн понвнннннни зи ин пон з оон лккккккккчккккжнинийї : РЕ ЩЕ : І ЇЇ блоквізмов МН ОО. рен : Б ЩІ Е Мой ЦЕ ! і у і і МЕ А слннусннй а ИН Н оо боде фо попит ши БО дано ою БОР ОЯВоОреннн нн НИ ЩЕ ПИШЕ: як : Ж Н Рі режи НИ НО : НЕ РОБ они. а Вихід їні пн Вхіз 2 щ й НЕ Е й і г р Вихід Біне : 8: | І осика ! Н шт 1 МТ це І Н фл ню и й ним | і : ріж ВК ВГ Г Н : Баж НО їЇ сід в ЦК Ж он рі Н А ; Бонн ВХ Є ШЕ ! ня тп Мне Вихід З ще : : і Шон Шкхід 2 і і Ф гу і Н и не лям Кжі Й і БР Ро о Рі | ! м ШЕ ВР рев ВХІД ! рі Код Б і Н і рен НЕ і Н Н ОБО АД ОРВК ОЇ іо РЯБА ОЇ НОГО ря інн вк З і І а Я ! ге ! т Кк , і монітор | ' В і і ! ! | т рик КУ Я п ПИ ПО М З ДА ЗИ А АФК і Я Я і : ! | Я і і Й Ж ч хх Ки