UA49231C2 - Method for adjusting a helmet-based sighting system ?? ?? ?? ?? - Google Patents

Description

Опис винаходу

Технічне рішення, що пропонується, відноситься до галузі оптико-електронного приладобудування, зокрема, 2 до нашоломних систем візування і може бути застосовано при їх розробці та юстируванню в різних галузях техніки.

Предметом розгляду у даному технічному рішенні є нашоломна візирна система суміщеного типу, в якій вимірювальні блоки суміщені з блоками візування і установлені безпосередньо на шоломі оператора для вимірювання його розвороту. В даному випадку розглядається питання використання як вимірювачів різного типу 70 гіроскопічних систем, призначених для вимірювання як кутових відхилень візирної системи, так і швидкості її розвороту.

Однак застосування запропонованого способу не обмежується типом вимірювачів і вибором рухомої основи, яка змінює своє положення у просторі, і може бути поширене на юстирування подібних структурних схем побудови приладів. 12 На даний час відомо структурні схеми побудови нашоломних візирних систем, які складаються з вимірювачів швидкості розвороту голови оператора, певним чином орієнтованих відносно осі візира (лінії візування оператора), установлених разом на рухомій основі, в даному випадку на шоломі оператора і обчислювача.

Докладно склад відомих пристроїв та принцип їх дії описано у таких роботах: - патенти України: Мо30191А, 30200А, 30190А, 30189А, кл. 502823/00, опубл. 15.11.2000г.

Великобританія: патент Мо(382.143.948А. Аналіз відомих структурних схем побудови нашоломних візирних систем суміщеного типу показує, що в усіх пристроях вимірювачі установлені жорстко на шоломі і осі їх певним чином суміщені з осями візира та базовою системою координат.

При цьому необхідно зауважити, що у всіх аналогів відхилення вимірювачів і візира відбуваються відносно осей розвороту голови оператора, а видача кутів візування - відносно системи відліку споживача, тобто заданої с 29 базової системи координат. Ге)

Таким чином, досягти високої точності визначення кутів візування у такого типу структурних схемах побудови можна тільки при вирішенні таких питань: - виставленням систем відліку вимірювачів і візира відносно осей розвороту голови оператора та між собою; - виставленням вимірювально-візирної системи відносно базової системи координат. --

Існуючі способи юстирування аналогів містять в собі проведення операції по вирішенню перерахованих вище «су питань виставлення вимірювальних блоків і візира методом послідовних наближень контролем вихідних кутів візування в граничних точках діапазону їх вимірювання. сч

При цьому, враховуючи той факт, що установлення візирно-вимірювальних блоків на шоломі оператора Ге») обмежено габаритами та вагою елементів, які встановлюються, весь процес юстирування по вставленню

Зо вимірювачів розвороту голови оператора ведеться за допомогою підшабрування, застосування спеціальних М прокладок для заданої орієнтації, що значно збільшує час юстирування її знижує точність виставлення блоків відносно базової системи координат.

Таким чином, недоліки юстирування аналогів способу, що пропонується, такі: « - тривалість процесу юстирування; З 70 - низька точність юстирування за рахунок неврахування внутрішніх елементів схем, що юстируються, с наприклад, установлення чутливих осей вимірювання кутового відхилення відносно корпуса, за допомогою якого

Із» відбувається юстирування вимірювальної системи.

Найбільш близьким за своєю технічною суттю і задачам, які вирішуються, є спосіб юстирування, який закладено в пристрій визначення орієнтації осі візира (патент України Мо30189А Мкл 5 (502823/00 надр. ч 75 415.11.2000р.).

Відповідно до цього способу відбувається кутове юстирування вимірювачів шляхом установлення їх на (Се) єдиному кронштейні з подальшим закріпленням його на шоломі оператора. Ця частина юстирувального процесу юю приводить до точного виставлення осей корпуса вимірювачів одна відносно іншої за рахунок посадочних місць єдиного кронштейна. При цьому допускається деяке зміщення і розворот вимірювачів один відносно другого

Ге) 50 шляхом підшабрення та установки прокладок для досягнення мінімальних похибок на виході візирної системи з щ наступним жорстким закріпленням вимірювачів. Друга частина юстирувального процесу, а саме - установлення вимірювачів відносно базової системи координат - досягається в результаті подвійного юстирування: - орієнтація корпусу єдиного кронштейна відносно нульової позначки єдиної системи; - спільне установлення візирно-вимірювальної системи відносно осей базової системи координат по 59 зовнішнім тестам за рахунок регулювальних елементів, установлених на шоломі.

ГФ) При цьому слід відмітити, що описаний процес юстирування проводиться відносно корпусних деталей т вимірювачів і не враховує складного внутрішнього взаємного розташування чутливих осей вимірювачів.

Враховуючи вищевикладене можна відмітити такі суттєві недоліки способу-прототипу: - тривалість процесу юстирування обумовлена застосуванням критеріїв послідовного приближення вихідних бо результатів системи до заданої точності визначення кутових координат об'єктів, що візуються; - обмежена величина досягаємих результатів характеристик, пов'язаних з точністю, у зв'язку з неможливістю урахування при юстируванні внутрішніх величин взаємної орієнтації чутливих осей вимірювачів розворотів; - контрольні точки юстирувального процесу функціонально не пов'язані з критеріями проведення даного процесу. бо Перед автором постала задача розробити спосіб юстирування нашоломної системи візування, яка могла б швидко діяти і точно юстирувати чутливі осі вимірювачів розворотів голови оператора відносно базової системи координат при жорсткому закріпленні вимірювачів на посадочні місця візирно-вимірювального блока.

Вирішення поставленої задачі досягається тим, що у відомому способі юстирування нашоломної системи візування, до складу якої входять візир, вимірювачі кутової швидкості розвороту голови оператора, встановлені на шоломі, який міститься в орієнтації перехрестя, в основі якого лежить орієнтація перехрестя візира в нульове положення відносно базової системи координат візира та в жорсткому закріпленні вимірювачів на шоломі оператора, вводять в поле зору оператора мітки стабілізації горизонтальної площини базової системи координат візира відносно горизонтальної площини Землі, фіксують положення горизонтальної площини базової 7/0 системи координат візира, а потім вводять в поле зору оператора растр з мітками заданого розвороту голови оператора і після кожного розвороту при суміщенні перехрестя візира з заданою міткою реєструють "п" значень вихідних кутів візирної системи, порівнюють їх з апріорною інформацією, а потім розвертають послідовно кожний вимірювач відносно базової системи координат візира в напрямку і на величину, однозначно визначену виміряним непогодженням між вихідною та апріорною інформацією.

Суть винаходу, що заявляється, в тому, що в полі зору оператора вводять мітки стабілізації для суміщення візирно-вимірювальної системи з базовою системою координат і зображення растра для послідовного розвороту голови оператора у такі точки простору, переміщення із яких функціонально залежить тільки від одного юстирувального параметра, який однозначно визначається за різницею реєструємих значень вихідних кутів в даних точках і апріорною інформацією на відміну від способу-прототипу, юстирування при проведенні якого 2о Відбувається за усіма параметрами, які юстируються, методом послідовних приближень без урахування внутрішньої орієнтації чутливих осей відносно корпусів вимірювачів. Аналіз запропонованого способу і способу-прототипу при зіставленні показує, що юстирування відбувається за допомогою растра, який вводиться до поля зору, задає порядок розвороту голови оператора у такі точки простору, переміщення з яких однозначно визначає необхідні юстирувальні переміщення візирно-вимірювальної системи за реєструємими значеннями сч ов вихідних кутів у цих точках і порівнянню їх з апріорною інформацією, яка дає можливість урахувати не тільки зовнішнє розташування вузлів, які юстируються, а і урахувати при цьому похибки внутрішніх структур візира та і) вимірювачів.

Таке рішення дає великий економічний ефект за рахунок значного підвищення точності юстирування та зменшення часу його проведення, що обумовлено такими факторами: «- зо - однозначне визначення переміщень, що юстируються; - облік похибок внутрішньої побудови візирно-вимірювальної системи, яка не підлягає розбору; о - усунення необхідності застосування методу послідовних наближень. Перелічені фактори забезпечують с запропонованому способу швидкодію і можливість автоматизації процесу юстирування. ме)

Детально опис запропонованого способу представлено нижче з посиланням на креслення з такою «г інформацією:

Фіг.1 - Схема розвороту голови оператора відносно базової системи координат візира при вимірюванні кутів візування Фу; Фі «

Фіг.2 - Розворот системи відліку вимірювача ЙИ1 відносно номінального положення вимірювальної системи;

Фіг.3 - Функціональна залежність передачі похибок розвороту системи відліку вимірювача И1 у вихідні Кути --еу с візирної системи ф,, ф, при зміні вертикального кута візування ф,; ц Фіг.4--Фіг.5 - Схеми технічної реалізації вводу заданих точок розвороту голови оператора; "» Фіг.б--Фіг.8 - Схеми вибору точок переміщення голови оператора у просторі при юстируванні нашоломної системи по запропонованому способу;

Фіг.9 - Блок-схема технічної реалізації запропонованого способу. т» На кресленнях прийняті такі позначення: с ОХУ? - базова система координат;

Фу» Ф; - Кути вимірювання в базовій системі координат; їмо) Фу 7 розворот з креном голови оператора в базовій системі координат; со 20 ОХ та - система розвороту голови оператора в нульовому положенні (при ф,-0; Фут; Ф.,-О); а ом, - система розвороту голови оператора при відповідному вводі кутів візування Фу; ф, і розвороту з

ОК

ОК чт - о креном ф,; (зв'язана система координат); юю ОХоуюдо - система вимірювання параметрів розвороту голови оператора у номінальному положенні (без наявності похибок установлення вимірювачів відносно системи розвороту голови оператора); во саней оз - кутові швидкості розвороту голови оператора в номінальній системі вимірювання охоче;

ОХ 1121 - система координат вимірювача И1 при наявності кутового зміщення чутливої осі;

ОХ (1 - чутлива вісь вимірювача, И1;

Лархії Др;ї - Кутові, які треба юстирувати, зміщення чутливої осі вимірювача И1 відносно номінальної системи вимірювання; б5 ок! - поточні положення системи координат вимірювача при розвороті чутливої осі на кути Др; Ар»

ОХ тим

Відповідно; міх» Му; м,»- узагальнене позначення передаточних відношень параметрів, що юстируються, вимірювальної системи у вихідні кути візирної системи ф,; Фу; Фі в, Вфу вф 17 передаточні відношення похибок кутового зміщення чутливої осі першого вимірювача 70 БЕ б фу. Во ву булі Ву (Архі; Арі) У вихідні кути візирної системи ф,, Фу Ф;

ОрХрУргр - система координат юстирувального растра; 15 ОстХстУстст - СИСТема координат системи стабілізації;

ОпХпУпгп - система координат перехрестя візирної системи;

Друзі Арх 7 кутові потребуючі юстирування, зміщення чутливої осі вимірювача ИЗ відносно номінальної системи вимірювання; о аф, бфу вф | 7 передаточні відношення похибок кутового зміщення чутливої осі третього вимірювача вул Вуз Вуз

Вк. бфу вк вуз "ер, з "ва, в (Афуз; Ау;з) У вихідні кути візирної системи фу; Фу; Фу: сч вмойеви 7 вимірювані кутові швидкості розвороту голови оператора при наявності кутових зміщень чутливих осейї (3 вимірювачів И1; И2; ИЗ; відносно номінальної системи вимірювання.

Пояснення способу юстирування нашоломної системи візування здійснюється за допомогою схем технічної реалізації вводу заданих точок розвороту голови оператора, показаних на Фіг.4, 5, де: -- 30 1 - булька рівня; с 2 - коло стабілізації;

З - юстирувальний растр; с 4 - перехрестя візирної системи та пристрій, блок-схема якого представлена на Фіг.9, де: Фо 5 - нашоломна система візування; 35 6 - візир; « 7, 8, 9 - вимірювачі кутової швидкості розвороту голови оператора; - блок вимірювання параметрів розвороту голови оператора; 11 - електронний блок; « 12 - блок орієнтації та завдання розвороту; 13 - блок вводу параметрів; т с 14 - блок індикації юстирувальних параметрів; в 15 - обчислювач. » У блоці вимірювання параметрів розвороту голови оператора 10 жорстко установлені на посадочні місця вимірювачі 7, 8, 9 кутової швидкості розвороту голови оператора ( вмойеви ). ї5» 7 Електронний блок здійснює визначення кутів візування по виміряним кутовим швидкостям розвороту голови со оператора ( вмойеви ), відповідно до детально описаної схеми патенту України Мо30189А, кл.502823/00, надр. 15.11.200Ор. ді Згідно з запропонованим способом юстирування нашоломної системи візування, побудованій на суміщенні со 250 вимірювальної системи з візирною системою на шоломі оператора, відбувається початкове установлення що вимірювачів 7, 8, 9 кутового розвороту голови оператора на посадочні місця при орієнтації перехрестя 4 візира 6 в нульове положення відносно базової системи координат. Дана операція відбувається аналогічно операціям юстирування способу-прототипу. При цьому, для подальшого пояснення операцій юстирування запропонованого способу необхідно відзначити, що кути горизонтального Фу та вертикального візування Фф, (див. Фіг.1) 99 визначаються як кутові координати орієнтації осі візира 6, встановленого на рухомій основі, наприклад, на

ГФ) шоломі оператора, при суміщенні перехрестя 4 візира 6 з заданим орієнтиром. Кутова орієнтація осі візира при з цьому визначається з урахуванням розвороту з креном голови оператора ф, за допомогою спеціально установлених вимірювачів 7, 8, 9 параметрів кутового розвороту вмойеви ; вимірювальні осі яких зв'язані з 60 головою оператора, взаємно перпендикулярні і змінюють свою орієнтацію у просторі, як показано на схемі Фіг.1.

При юстируванні системи без похибок вимірювальні осі вимірювачів 7, 8, 9 (И1; И2; ИЗ) збігаються з осями номінальної системи оха че яй в такій послідовності: - вимірювальна вісь вимірювача ЙИ1 (СУ,/4) при вимірюванні й збігається з віссю оче ( ой, - сх ); бо - вимірювальна вісь вимірювача И? (022) при вимірюванні ди збігається з віссю ох ( Мн ой, );

- вимірювальна вісь вимірювача ИЗ (ОХ. 3) при вимірюванні с збігається з віссю ох и (я -ой, 3.

Таким чином, вимірюючи параметри кутового розвороту рухомої основи, тобто голови оператора ( б - ой 2, Фе ом ; Мн ой, ) при юстируванні системи без похибок з урахуванням того, що осі номінальної вимірювальної системи збігаються з базовою в нульовому положенні ( дО; Фут; Ф.-0;), можна визначити вихідні кути візування фу; б, за формулами способу-прототипу та відповідно до схеми, представленої на Фіг.1. фа - Ї (бе соб, ноу БІпфХ и и.

Ф -Ї (у собору 00 віп)

У сов, де: Фу - кут розвороту з креном голови оператора у зв'язаній з головою оператора системі координат.

Фк ре

При виникненні непогодженості між номінальною вимірювальною системою охоче та вимірювальними осями ИТ1; И2; ИЗ на виході візирної системи в каналах ф,; Фу: Фі з'являються похибки, функціональна залежність яких по діапазону зміни кутів візування визначається похибкою встановлення вимірювальної осі відносно номінальної вимірювальної системи, обраним каналам реєстрації та величиною кутів візування юстирувальної точки у просторі. Для приклада показано зміщення вимірювальної осі вимірювача відносно осей номінальної вимірювальної системи лу; Лу (див. схему Фіг.2).

Указані зміщення Луї; Лю; ЯК видно зі схеми Фіг.3, викликають наявність похибки у вихідних кутах Фу; Ф;; що наглядно ілюструється функціональними залежностями передаточних відношень на основі ідентичності їх з с похибками вихідних кутів відповідно до постійності похибок при юстируванні та формулою їх передачі у вихідні кути візирної системи, наприклад: (8) дру ПА Же кц Що

Вр ч со

Враховуючи, що зміщення вимірювальної осі Лір, постійне для початку юстирування, то і вигляд функціональної залежності реєструємої похибки в каналі вертикального візування ЛДфу визначається Ге функціональною залежністю передаточного відношення дф, (див. Фіг.3). Аналізуючи криві передаточних б» вух 35. ! с, . . нище І відносин юстирувальних параметрів Льр,ї/; Лу; У вихідні кути візира, необхідно відмітити, що просторові умови, при яких мають місце функціональні залежності (Фіг.3), обумовлюють навіть по одному вимірювачу И1 наявність декількох параметрів, що впливають (наприклад, двох функціональних залежностей фу ; дфу у « вух Ву каналі горизонтального кута візування, що не дає можливості однозначного визначення юстирувальних З с параметрів Лурхі; Лю; враховуючи при цьому ще можливий вплив на цей канал і похибки юстирування інших "з вимірювачів ЙИ2, ИЗ.

На основі вищевикладеного і враховуючи складність сукупного впливу похибок початкового установлення 15 вимірювачів відносно номінальної вимірювальної системи (Ит-Архі Ар; И2-Дірхо; Ару» ИЗ-Аруз; Дурз) наступною операцією запропонованого способу юстирування є підбір і визначення точок розвороту голови ть оператора, переміщення із яких залежить тільки від одного юстирувального параметра. (Се) Таким чином у початковий момент установлюють вимірювачі 7, 8, 9 на посадочні місця кронштейну вимірювальної системи при орієнтації перехрестя 4 візирної системи в нульове положення відносно базової о системи координат. (95) 50 Для ліквідації похибки юстирування при жорсткому закріпленні вимірювачів 7, 8, 9 на посадочні місця що необхідно провести такі додаткові операції. Вводять до поля зору оператора растр З (див. Фіг.4, 5), який задає послідовні розвороти голови оператора, з проведенням попередньої операції по суміщенню відлікової системи растра З з базовою системою координат. Ця операція відбувається в результаті суміщення міток стабілізації 1, 2, які вводяться до поля зору при накладенні перехрестя 4 візира 6 на перехрестя растра 3, установленого в нульове положення відносно відлікової системи координат.

ГФ) Для приклада на Фіг.4 показана базова система координат візира 6 (0ОХУ7), зв'язана з Земною системою 7 координат. При цьому мітки стабілізації 1, 2 для суміщення відлікової системи растра З (0 рХрУргр) формуються, наприклад, за допомогою рівня, який містить в собі бульку 1, і коло стабілізації 2 (див. Фіг.4 та Фіг.5).

Виконуючи суміщення кола стабілізації 2 з булькою рівня 1, тобто обрамовуючи Її, орієнтують горизонтальну бо площину Хото2ст системи координат рівня паралельно горизонтальній площині Землі, тобто горизонтальній площині базової системи координат. При цьому за рахунок конструктивного суміщення горизонтальних площин рівня Хстогст та растра хрогр при суміщенні площини рівня х тост площиною хо базової системи координат площина растра хрог2р стає паралельною горизонтальній площині Землі. А при суміщенні нульового перехрестя растра З з перехрестям візирної системи 4 у нульовому положенні відбувається суміщення осей координат бо растра з базовою системою координат в початковому положенні, тобто операція суміщення відбулась.

Для однозначного визначення похибок кутового зміщення вимірювальних осей вимірювачів И1 (Ах; Аф;); И2 (Дуухої Афуг); ИЗ (Аіруз; Ау;з) Відносно номінальної вимірювальної системи (див. схему Фіг.2 для вимірювача И1) необхідно розвернути голову оператора у такі точки простору, переміщення із яких обумовлює похибки вихідних кутів візування у каналах реєстрації, що функціонально залежать тільки від одного параметра, який необхідно юстирувати.

Розворот голови оператора у просторі задається різними положеннями міток в полі зору растра та положенням самого растра З відносно базової системи координат оху?: - відносно осі ох (ф,) перехрестями, нанесеними в площині растра З (Фіг.5); - відносно осей оу (Фу); 02 (ф,); розворотом площини растра З відносно базової системи координат (див.

Фіг.4).

Нижче наведено ідеологію вибору точок орієнтації та розвороту голови оператора у просторі для проведення операції однозначного визначення юстирувальних переміщень для компенсації похибок установлення осей вимірювачів И1, И2, ИЗ, відносно номінальної вимірювальної системи координат нашоломної системи візування, 75 яка юстирується. Як приклад показано проведення операції однозначного визначення юстирувального параметра Льруз по вимірювачу ИЗ. Указана операція відбувається відповідно до графіка передаточних відношень, представлених на Фіг.б (функціональна залежність впливу похибок установлення чутливої осі вимірювача ИЗ ( яр, ). Вплив юстирувальних похибок інших вимірювачів у даному каналі ф, для даних

Ву й і й й обраних умов відсутній. Таким чином, при розвороті голови оператора із точки Т1 (ф,-0; Фут; Ф,-0) у точку ТЗ (Фо; Фут; Ф,--202) може бути розглянута функціональна залежність тільки по одному параметру Аруз» який юстирується. Представлена функціональна залежність реєструється в каналі розвороту з креном голови оператора (ф,) при зміні кута вертикального візування ф, та постійних значеннях кутів Фф,; Фу з урахуванням Га формули (1). о)

Для визначення параметра Люруз Що юстирується відповідно до формули (1), необхідно визначити систематичну похибку у заданому каналі (в даному випадку каналі розвороту з креном) та врахувати відомі передаточні відношення ( вер ) та( р ) в точках Т1 та ТЗ відповідно: ву в, - зо чел че (зе) - г) ща - Ак - Ак . с брх |. | бо Ге»! « де:

Дфуї; АфФуз - систематичні похибки каналу розвороту з креном в точках заданого переміщення голови оператора 11; ТЗ; « 20 дру || вх - передаточні відношення юстирувального параметра ль,» у вихідний кут ру системи в точках те) с Вул ДІ вла :з» заданого переміщення голови оператора 11; ТЗ.

Необхідно відзначити, що систематичні похибки на всіх каналах ф,; Фу; Ф; визначаються по "п" реєструємим 5 параметрам у заданих точках розвороту. Для випадку визначення Льруз, Що розглядається, систематична похибка визначається таким чином: їх б се) п (3) фея - Фюза) ко ру - : (95) - де:

Фхі - значення вихідного кута фу, що реєструються;

Фухзад. 7 8Пріорна інформація, задане значення в точці розвороту.

Як приклад нижче буде показано два характерних випадки визначення параметрів Ль,з (ИЗ) та Лю (И1) о (Див. Фіг.7 та Фіг.8).

На схемах Фіг.7 представлено дві функціональні залежності передаточних відношень по юстирувальним ко параметрам лу,з; вд, . афк ; які розглядаються (інших функціональних залежностей немає).

Аа 25-07

Вуз вугуа 60 При переміщенні голови оператора з точки ТЗ (ФО; Фут; Ф,--202) до точки Т4 (ф/-159; ФутоО»; Ф,--209;) можна визначити приріст похибки Аф, в каналі фу, який залежить тільки від юстирувального параметра Лур,з У зв'язку з тим, що юстирувальний параметр Аруз При переміщенні з ТЗ до Т4 збільшення не дає, тому що крива др на даній ділянці не має нахилу. х б5 вугуа

Таким чином, на основі раніше викладеного (формули 1, 2, 3) юстирувальний параметр визначається таким чином:

Ацуз Лкрка - Мфкз : є ге | ВЗ з де:

Дфузі Лфуд - систематичні похибки каналу розвороту з креном в точках заданого переміщення голови оператора 13, Т4. яри 1 дф, - передаточні відношення юстирувального параметра у вихідний кут ф, системи в точках

Ех І І 75 заданого переміщення голови оператора 13; Т4.

На схемах Фіг.8 представлено інший характерний випадок вибору точок розвороту голови оператора для визначення наступного юстирувального параметра, в даному випадку Лу, (И1). Як видно зі схем Фіг.8 дві криві

Вр, ; вфу мають однакові характеристики, тобто при виявленні приросту або інших характеристик ву уз вих представлених функціональних залежностей не можливо виключити одну з них.

У даному випадку можна скористуватися тим, що юстирувальний параметр Друз вже визначено (див. Фіг.б та формули 2, 3). За цих умов дві функціональні залежності фу та Веру і перетворюються в одну вул ву уз с функціональну залежність аеру при відомій функції передаточного відношення Вфу о. Го) --25-- ЗОЗ вк вуз

На основі викладеного можна записати величину юстирувального параметра, який визначається, при переміщенні з точки Т1 (Фф.-0; Футо; Ф,-О) у точку ТЗ (ФО; Футо; Ф.--202) з реєстрацією "п" значень вихідних /ж7 кутів візирної системи в каналі Фу та порівнянням реєструємих значень Фу З апріорною інформацією в точках со реєстрації срувза, СТІ); рухза, СТ 3); с ру 1 аву Ф вкруз 7 Аф вуля 1. |В я « що Ге вух Ви « де:

Афуї; Афуз - систематичні похибки каналу Фу В точках заданого розвороту голови оператора Т1; ТЗ (див. З с формулу 3).

Із» Таким чином, вище описано і пояснено операції запропонованого способу юстирування нашоломної системи візування, до складу якого входять операції у такий послідовності: - встановлення перехрестя 4 візирної системи в нульове положення відносно базової системи координат; - жорстке закріплення на посадочних місцях шолома вимірювачів 7, 8, 9 кутового розвороту голови е оператора; (се) - введення до поля зору міток стабілізації 1, 2 горизонтальної площини базової системи координат; - орієнтування горизонтальної площини базової системи координат паралельно горизонтальній площині о Землі при суміщенні міток стабілізації 1, 2 в полі зору оператора та фіксація даного положення;

Ге) 20 - введення до поля зору оператора растра З з мітками заданого розвороту голови оператора; - розвертання голови оператора в задані точки простору, переміщення із яких залежить від одного

З параметра, що юстирується; - після кожного розвороту при суміщенні перехрестя 4 візира 6 з заданою міткою, яка постійно змінюється, реєструється "п" значень вихідних кутів візування та порівняння їх з апріорною інформацією; 29 - розвертання вимірювальної осі кожного вимірювача 7, 8, 9 відносно осей базової системи координат у

ГФ) напрямку та на величину, яка однозначно визначається виміряною розбіжністю між вихідною та апріорною інформацією. о Принцип технічної реалізації запропонованого способу юстирування наведено нижче з використанням схеми, представленої на Фіг.9, на прикладі юстирування пристрою, де: 60 5 - нашоломна система візування; 6 - візир; 7, 8, 9 - вимірювачі кутової швидкості розвороту голови оператора; 10 - блок вимірювання параметрів розвороту голови оператора; 11 - електронний блок; бо 12 - блок орієнтації та завдання розвороту;

13 - блок вводу параметрів; 14 - блок індикації юстирувальних параметрів; 15 - обчислювач.

Нашоломну систему візування 5 (один з варіантів виробу, що юстирується) описано в патенті України

МоЗ0189А, опубл. 15.11.200Ор.

У блоці вимірювання параметрів розвороту голови оператора 10 жорстко установлені на посадочні місця вимірювачі 7, 8, 9 (кутової швидкості розвороту голови оператора ( вмойеви ).

Електронний блок 11 здійснює визначення кутів візування за виміряними кутовими швидкостями розвороту 70 голови оператора (мене ), відповідно до докладно описаної схеми патенту України МоЗО189А, кл. (3502823/00, опубл. 15.11.200Ор.

Блок орієнтації та завдання розвороту 12 являє собою оптичний колімаційний формувач, який забезпечує введення в поле зору оператора таких зображень для проведення операцій способу, який пропонується (див. 75 Фіг.4,5): - міток стабілізації (1 - булька рівня, 2 - коло стабілізації); - растра 3, який задає розворот голови оператора у задані точки простору, для чого забезпечено можливість повороту його навколо осей базової системи координат оху? при суміщенні її з системою координат растра.

Складається колімаційний формувач, наприклад, з напівпрозорого дзеркала, установленого перед очима оператора, підсвічених міток, виконаних, наприклад, у вигляді стабілізуючого рівня, що складається з бульки 1 та кіл 2, які облямовують бульку 1 та растр 3, який являє собою набір заданих для здійснення розвороту перехресть, що нанесені на плоску пластину. Стабілізуючий рівень і растр установлені в фокальній площині лінзового об'єктива (див. Л.П.Лазарев "Оптико-злектроннье приборьі наведения", Москва, "Машиностроение", 1989г. с.247-250). При цьому рівень, який вводиться у поле зору оператора, виконаний, наприклад, у вигляді с сферичного фокального рівня згідно з мал.1.69, с.253 Справочника конструктора оптико-механических приборов. о

М. Я, Крюгер и др., Ленинград, "Машиностроение", 1980г.

Блок вводу параметрів 13, блок індикації 14 і обчислювач 15 можуть бути виконані функціонально за допомогою одного пристрою, наприклад, комп'ютера типу Репійшт.

Запропонований пристрій реалізації способу юстирування функціонує таким чином. --

На початку роботи виконується операція по установці перехрестя 4 візира 6 в нульове положення відносно базової системи координат. Базова система координат, у свою чергу, орієнтується в задане положення, у даному со прикладі реалізації вона установлюється паралельно земній системі координат по міткам стабілізації, які Ге вводяться у поле зору (1, 2 Фіг.4, Фіг.5).

Усі інші системи координат, які використовуються для юстирування, при сполученні базової системи Ф координат по міткам стабілізації 1, 2 з земною системою також сполучаються з нею за рахунок попередньої «І установки: - системи формування перехрестя (ох пУд-п Фіг.4) - відносно базової системи координат; - системи растра (охрургр - Фіг.4) - відносно системи стабілізації. «

Для проведення повного юстирування пристрою установка голови оператора робиться послідовно у задані точки простору, де повинні бути виконані такі розвороти: - с Тофузаді -0; Фузаді70; «Ргзад!і -0) ч » Т2(фугадо7 192; Фузад2 70; Фазад? 79) " ТЗ(фзадз 70; Фузадз 70; Фазадз 77202)

ТА(фузада7 192; Фузада 70; Флзада 77202) ї» 395 То(фузадв 7905; Фузадв 70; Флзад5в 70)

Установка в перелічені точки простору голови оператора виконується за допомогою блока орієнтації та (се) завдання розвороту 12 (див. Фіг.9) при відповідних поворотах растра З (див. Фіг.4, Фіг.5) відносно базової з системи координат оху? для вводу кутів фузад; Флзад. 2 За ДОПОМОГОЮ перехрестя, яке нанесено на растрі, - розворот фузад: (95) 50 Для приклада роботи запропонованого пристрою у процесі юстирування нижче розглядається однозначне ще визначення юстирувального параметра Луруз з для юстирування вимірювача 9 (ИЗ), який визначає величину кутової швидкості ди . Для визначення запропонованого параметра Друз проводиться операція установки голови оператора за допомогою блока 12 в задані точки простору 11, Т3, переміщення з яких залежать тільки від одного 29 юстирувального параметра АФфуз (див. Фіг.б).

Ф! Ураховуючи, що процес визначення і видачі кутів візування у будь-якій точці простору є процес юю безперервний і поточні величини у кожному каналі фу, Фу: Ф; відрізняються один від одного в залежності від наявних похибок, які мають місце, для проведення юстирування виділяють сталу складову похибки в заданому каналі, у випадку, що розглядається - канал ф, У результаті проведення таких операцій: 60 - реєструють "п" поточних значень вихідних кутів каналу ф, електронного блока 14 виробу, який юстирують, які поступають в обчислювач 15. Сигнали, що реєструються, проходять по цепу: вихід З електронного блока 11, вхід З обчислювача 15, де і провадиться реєстрація при положенні голови оператора у заданих точках простору Т1 і ТЗ.

У точці Т1: 65 но но от Фу Ї-1 до Фу тп,

У точці ТЗ:

ОТ Фуз Ї-1 до Фуз ІП; - порівнюють кожне зареєстроване значення ф,і;; Фузь З апріорною інформацією срузаді» Фузадз; ЯКа поступає

З блока вводу параметрів 13 на вхід 4 обчислювача 15.

У точці Т1:

Фут Фхзаді АФ

У точці ТЗ:

Фхзі Фхзадз "Афхзі? - осереднюють зареєстровану величину непогодження АФф,іі; Афузі У обчислювачі 15.

У точці Т1: по Акруі - хі. афи- УДК, і- п

У точці Т3: ц що фуд, вх т У і- "л

У результаті проведення зазначених операцій однозначно визначають величину юстирувального розвороту Друз ДЛЯ вимірювача ИЗ у відповідності з описаною раніше методикою (див. рівняння 2 і наведену схему на Фіг.б):

Лфкз - Арх . дра яті (зе А верх

Вуз ЛВ сч

Величини передаточних відношень (зе | і ї із вводяться в обчислювач 15 з блока вводу Ге) х х ва Я ва параметрів 13 через вхід 4.

Закінчення юстирування по Дууз параметру, що описується в даному прикладі, проводиться у результаті -- розвороту вимірювача (ИЗ) відносно осі суз на відому величину і в відомому направленні Аруз: Можливо со проведення юстирування по описаним вище юстирувальним параметрам в результаті їх обліку у робочих алгоритмах приладу, що юстирується. с

Аналіз способу юстирування нашоломної візирної системи, що пропонується, і порівняння його зі Ге»! способом-прототипом та існуючими аналогами показує, що юстирування, яке проводиться за допомогою растра

Зо 3, який вводиться у поле зору оператора, при утриманні стабільного положення поля зору по міткам стабілізації - 1, 2 задає порядок розвороту голови оператора у такі точки простору, переміщення з яких однозначно визначає необхідні юстирувальні параметри по значенням вихідних кутів візування, що реєструються, і порівнянням їх з апріорною інформацією. «

Таке рішення дає великий економічний ефект за рахунок підвищення точності юстирування і зменшення часу З його проведення, які обумовлюються такими факторами: с - однозначне визначення параметрів, що юстируються; "» - облік похибок внутрішньої побудови візирно-вимірювальної системи, у першу чергу тих частин, які при п . . юстируванні не підлягають розбиранню; - усунення необхідності застосування тривалих і неоднозначних операцій метода послідовних наближень.

Таким чином, перелічені фактори забезпечують запропонованому способу швидкодію, точність і можливість т- автоматизації процесу юстирування.

Ге) При цьому послідовність операцій і забезпечення роботи запропонованого способу в земній системі координат розширяє область його застосування щодо будь-яких візирних і навігаційних систем, у тому числі із о застосуванням різних датчиків визначення лінії візування у заданих системах координат. (95) - іме) 60 б5 и '

У учу у у д. т ди у,

ХК ня -и -и й (о, 0 о Га Хе у, 0 ХЕХр лий у, у

Явні пляж до вв

Фі гі й 9 ую и Уй, Хе

Укл се щі що т) дфь, -и

Гл,

Хо по ьо

Хи Ки, со

А Й, се -и й 00 гл 0 хо хи А Е Ху, (2) «І тив, а,

ЕЕ хх « дю НЕтИ ЕТ, - с з фіг? ве ух (се) 16 д дк Ії І ий с» 70 й . - ов г, лів, 04 29 -0 о во (Ф. -д то п І гу. -08 ор, бо др

Фі б5 ух й / 2 З 4

Ур У; "о ЕЕ БХ де /).

ЛУ ЛІ з Овдух 2» Я

ЗвЖх 720 Фі га

У

/ 2 З 4 сч о чу « « ші с ;» Фіг в 45 (1)

По) о 50 о 55

По)

Мх о уу-0; й Ук-0; х02 : /. 20 б бо фу 73 -02 ТІ -04 -06 "ов з У ве -і 0 с фФігб о дути - их ф-и зо | со 04 б сч др Фо . - я 02 « -30 0 зо У -02 тз 3 « | | - с -04 м ду, з» 6 от | . ї» о й Фіг? ко су 2 -

Ф) ко во 65 му е у у то. 16 2 /

Ж 295 12 ду х, і В, 08 ба о : - 2 7 до о 6о у; -04

ТЗ 7 20 -08 с щі 6) фі 8 6 7 10 "и 5 тет -- --

Ї я Ге») 8 | « сш -- |--

ЩІ 15 й е-3 їх тори ла в с . щ о ЩЕ фіг /г9 щ» се) т

Claims (1)

1. Формула винаходу о) 70 Спосіб юстирування нашоломної системи візування, яка включає візир, вимірювачі кутової швидкості - й розвороту голови оператора, установлені на шоломі, суть якого полягає в орієнтації перехрестя візира в нульове положення відносно базової системи координат візира і в жорсткому закріпленні вимірювачів на шоломі оператора, який відрізняється тим, що вводять у поле зору оператора мітки стабілізації горизонтальної площини базової системи координат візира відносно горизонтальної площини Землі, фіксують положення горизонтальної площини базової системи координат візира, а потім вводять у поле зору оператора растр з і) мітками заданого розвороту голови оператора і після кожного розвороту при суміщенні перехрестя візира з ко заданою міткою реєструють "п" значень вихідних кутів візирної системи, порівнюють їх з апріорною інформацією, а потім розвертають послідовно кожний вимірювач відносно базової системи координат візира у напрямку і на 60 величину, однозначно визначену вимірюваним непогодженням між вихідною і апріорною інформацією.

   Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2005, М 7, 15.07.2005. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України. б5