UA50850C2 - Пристрій для виявлення лазерного опромінення броньованої машини - Google Patents

Abstract

Пристрій виявлення лазерного опромінення для броньованої машини містить принаймні чотири детекторні головки, встановлені зовні броньованої машини. Кожна з детекторних головок містить броньований корпус з амбразурами, усередині якого розміщений принаймні один детектор лазерного випромінювання. Броньований корпус виконаний у вигляді багатогранника. Оптичні елементи детекторних головок виконані із селеніду цинку й встановлені в амбразурах броньованого корпусу. Дві детекторні головки, які встановлені в передній частині броньованої машини, оснащені координатно-чутливими фотоприймачами. Фронтальна частина броньованого корпусу передніх детекторних головок виконана у вигляді зрізаної піраміди, на меншій основі якої розташована амбразура. Фронтальна частина броньованого корпусу задньої детекторної головки виконана у вигляді призми, в якій на двох протилежних гранях розташовано по амбразурі. При використанні винаходу на танку детекторні головки встановлюються по периметру башти танка нижче рівня люка башти.

Description

Опис винаходу

Винахід, що заявляється, стосується військової техніки і, зокрема, засобів непрямого захисту броньованих 2 машин, переважно танків.

Основними вимогами, що ставляться до пристроїв виявлення лазерного опромінення для броньованих машин, є: забезпечення високого ступеня ймовірності реєстрації (виявлення) лазерного опромінення (що передбачає використання пристроїв з високою чутливістю в широкому діапазоні довжин хвиль); достатній об'єм інформації щодо випромінювання (напрямок на джерело випромінювання, довжина хвилі, тривалість імпульсу, 70 частота повторення імпульсів та інше); достатній для своєчасного застосування протидії; малі масо-габаритні показники.

Відомий пристрій виявлення факту опромінення об'єктів лазерними далекомірами і цілепоказниками, який складається з детекторної головки, що встановлюється на покрівлі бойової машини, і блока індикації, розташованого на робочому місці оператора. Детекторна головка містить п'ять детекторів, установлених у 12 циліндричному корпусі з п'ятьма амбразурами. Чотири детектори (поле зору кожного 135") забезпечують круговий (з перекриттям) огляд у горизонтальній площині, а п'ятий - у верхній півсфері. Кожний з детекторів зв'язаний з блоком індикації, який містить вісім світлодіодів для індикації приблизного напрямку на джерело випромінювання (сектор в 45") і один світлодіод для відображення інформації у верхній півсфері (В. А. Орлов, в. Й. Петров. Приборьї наблюдения ночью и при ограниченной видимости. М., Воениздат, 1989Г., с. 181 - 182).

Відомий пристрій дозволяє виявляти лазерне опромінення в спектральному діапазоні від О,ббмкм до 1,1мкм, тобто випромінювання від поширених і використуваних у військовій техніці лазерів: на рубіні з довжиною хвилі

О,бОмкм; на арсеніді галію 0,84 - О0,8Умкм; на склі з ніодимом і алюмо-ітрієвім гранаті 1,0бмкм, які застосовуються в далекомірах і цілепоказчиках наземних і повітряних засобів розвідування та наведення боєприпасів. с 29 Недоліком відомого пристрою є вузький спектральний діапазон (від 0,66 до 1,1мкм), внаслідок чого описаний Ге) вище пристрій не реєструє випромінювання від перспективних лазерів, що працюють, наприклад, на ербії і неодимі з раманівським зсувом (1,54мкм) або на двоокисі вуглецю (10,бмкм). Крім того, точність визначення напрямку на джерело випромінювання дуже низька і складає сектор в 45".

Відомий пристрій виявлення лазерного опромінення броньованої машини, що забезпечує високу точність о 30 визначення напрямку на джерело випромінювання, яка складає 53". У цьому пристрої детекторна головка, крім ю детекторів лазерного випромінювання, містить пристрій радіолокаційного виявлення. Пристрій реагує на лазерне випромінювання в діапазоні 0,66 - 1,1мкм. У склад пристрою входять блок обробки даних і блок керування та со контролю (С.). СоІетап. ІГазег Тигеаї УМагтіпу. А (Згомжміпд Меей оп (Ше Модегтп ВашШейеїа. "ІпіегпайопаЇ «3

Оетепзе Кеміем/" (Зм/йгепапа), 1986, Мо 7, р. 965 - 967). 3о Відомий пристрій, як і описаний вище аналог, реєструє вузький спектральний діапазон (від 0,66 до 1,1мкм). о

Крім того, блоки і вузли відомого пристрою мають досить значні габаритні розміри.

За прототип вибраний пристрій виявлення лазерного опромінення броньованої машини, що містить чотири детекторні головки. Кожна детекторна головка містить по чотири детектори лазерного випромінювання, « розміщені усередині броньованого циліндричного корпусу, встановленого зовні броньованої машини. У З 50 броньованому корпусі кожної детекторної головки виконані чотири амбразури. Кут огляду амбразури у с горизонтальній і вертикальній площинах визначає кут огляду кожного з детекторів лазерного випромінювання.

Із» Детекторні головки встановлені на башті танка на спеціальних кронштейнах так, що в горизонтальній площині забезпечений круговий огляд: 07 - 360", а у вертикальній площині кут огляду складає: -67 - 207. Пристрій забезпечує виявлення лазерного випромінювання в спектральному діапазоні: 0,6 - 11мкм у 16 секторах, у тому 49 числі: у передній зоні - 7 секторів, по 127 кожний, і 9 секторів утворені задніми детекторними головками: 8 і-й секторів по 30" кожний і дев'ятий сектор в 36". Індикаторний блок (дисплей) відображає напрямок на джерело ав | опромінення і його тип. (Те Зеї-сомегіпд апа І азег Ууагпіпд Зузіет З50-1 ОВКА. Каталог фірми "РЕО 5. А,

УУагг2ама). бо У прототипі забезпечене виявлення лазерного опромінення в широкому діапазоні довжин хвиль: 0,6 - 11мкм. с 20 Проте, відомий пристрій не забезпечує потрібної захищеності броньованої машини. Це обумовлено, по-перше, недостатньою точністю визначення напрямку на джерело випромінювання. Точність визначення с напрямку для детекторів лазерного випромінювання детекторних головок, встановлених на передній частині броньованої машини (передня головка), складає 12". Крім того, у прототипі при індикації відбитого лазерного опромінення указується більше одного напрямку, і в результаті у пристрої блокується робота системи протидії.

По-друге, недостатньо захищена кожна з детекторних головок. Корпус детекторної головки має циліндричну

ГФ) форму, що обумовлює значний рівень відбиття в радіолокаційному діапазоні. Отже, детекторні головки підвищують рівень радіолокаційного відбиття об'єкта і сприяють підвищенню ймовірності його виявлення. о Габаритні розміри детекторних головок достатньо великі. Кожна з головок установлена на кронштейні і виступає над зовнішньою поверхнею танка більше, ніж на 200мм, збільшуючи габарит танка, що небажано. 60 В основу винаходу поставлено задачу створення пристрою виявлення лазерного опромінення для броньованої машини, в якому шляхом нового виконання детекторних головок забезпечується підвищення ймовірності виявлення лазерного опромінення, підвищення захищеності детекторних головок і внаслідок -підвищення захищеності броньованої машини.

Для вирішення поставленої задачі у відомому пристрої виявлення лазерного опромінення для броньованої бо машини, що містить принаймні чотири детекторні головки, кожна з яких містить установлений зовні броньованої машини броньований корпус з амбразурами, усередині якого розміщений принаймні один детектор лазерного випромінювання, згідно з винаходом, броньований корпус кожної детекторної головки виконаний у вигляді багатогранника, у кожній з амбразур броньованого корпусу встановлений виконаний із селеніду цинку оптичний елемент детектора лазерного випромінювання, і при цьому принаймні дві детекторні головки оснащені координатно-чутливими фотоприймачами.

Ще однією відмінністю є те, що фронтальна частина броньованого корпусу кожної детекторної головки, встановленої на передній частині броньованої машини, виконана у вигляді зрізаної піраміди, на меншій основі якої розташована амбразура. 70 Додатковою відмінністю від прототипу є те, що фронтальна частина броньованого корпусу кожної детекторної головки, установленої на кормовій частині броньованої машини, виконана у вигляді призми, в якій на двох протилежних бічних гранях розташовано по амбразурі.

Відмінністю від прототипу також є те, що координатно--утливими фотоприймачами оснащені детекторні головки, установлені на передній частині броньованої машини.

І, нарешті, ще однією відмінністю є установлення детекторних головок по периметру башти танка нижче рівня люка башти.

У винаході, що заявляється, виконання оптичних елементів із селеніду цинку (7п5е) та оснащення передніх детекторних головок координатно--утливими фотоприймачами дозволило забезпечити в широкому спектральному діапазоні 0,6 - 14мкм достатню чутливість для виявлення сигналів. Це обумовлено тим, що лінзи із ЯпзЗе оптично прозорі в рабочему діапазоні довжин хвиль (0,6 - 14мкм).

Установлення координатно-чутливих фотоприймачів у передніх детекторних головках, у кожній з яких розміщений один детектор лазерного випромінювання, забезпечило підвищення точності визначення напрямку на джерело випромінювання не гірше 3727" для кута огляду 45 для одного детектора або для сектора 90" для обох передніх детекторних головок. с

Кожна з детекторних головок має менші габарити (висота не більше 126бмм, у прототипі - 223мм).

Оптичні елементи із 7пЗе мають достатню твердість і не потребують установлення додаткового захисту і) амбразури.

Підвищенню захищеності сприяє також виконання броньованого корпусу детекторної головки у вигляді багатогранника. Плоскі грані корпусу, розташовані під кутом одна до одної, відповідно до законів геометричної о зо оптики знижують ймовірність дзеркального відбиття падаючого електромагнітного випромінювання (на відміну від циліндричного корпусу в прототипі). о

Таким чином, детекторні головки пристрою, що заявляється, не діють демаскуючи при їх використанні, со наприклад, на танку.

В результаті вся сукупність ознак винаходу направлена на підвищення захищеності броньованої машини. о

Додатковою перевагою винаходу є можливість підключення пристрою, що заявляється, до існуючих у танку ю засобів обробки інформації (обчислювальний пристрій) і до засобів індикації (пульт командира та інші).

Вартість пристрою, що заявляється, нижче, ніж у прототипу, оскільки замість 16 детекторів, як у прототипі, він містить 6 детекторів.

Суть винаходу пояснюється кресленнями, на яких показані: на фіг.1 - схема розміщення детекторних головок «

На танку, фіг.2 - загальний вигляд детекторної головки, розміщеної на передній частині башти танка, на фіг.З пт) с - загальний вигляд детекторної головки, розміщеної на кормовій частині башти танка. На фіг.4, 5 -оптична схема переднього та заднього детекторів відповідно. ;» Пристрій виявлення лазерного опромінення для броньованої машини, наприклад танка 1, містить індикаторний блок 2, до якого підключені чотири детекторні головки З і 4, установлені зовні броньованої машини, наприклад, по периметру башти танка 1. Детекторні головки З (передні головки) установлені в передній с частині башти танка, поруч один одного і під кутом один до одного. Кут між поздовжніми осями детекторних головок З, наприклад, 457. о Дві детекторні головки 4 (задні головки) установлені в кормовій частині башти танка 1 на відстані одна

Го! від одної.

Кожна з детекторних головок 3, 4 має броньований герметичний корпус 5, виконаний у вигляді о багатогранника. Фронтальна частина корпусу 5 передньої детекторної головки З виконана у вигляді зрізаної о піраміди, на меншій основі якої розміщена амбразура 6.

Фронтальна частина корпусу 5 задньої детекторної головки 4 виконана у вигляді призми, наприклад, з прямокутною основою. На протилежних гранях головки 4 виконані амбразури 6.

На основі корпусу 5 кожної детекторної головки 3, 4 закріплений рознім для підключення до блока живлення (на кресленні не показані) і до зовнішніх пристроїв обробки сигналів (на кресленні не показані) і до (Ф) індикаторного блока 2. ка В амбразурі 6 передньої детекторної головки З установлений оптичний елемент 7, наприклад сферична лінза із селеніду цинку (7пзЗе), у фокальній площині якої встановлений координатно-чутливий фотоприймач 8. во У кожній з амбразур 6 задньої детекторної головки 4 розміщений оптичний елемент 7, виконаний у вигляді призми із селеніду цинку, одна з граней якої розташована паралельно поверхні фотоприймача 9.

Координатно-чутливий фотоприймач 8 виконаний, наприклад, у вигляді тонкої пластини з піроелектричного матеріалу, на одному боці якого розміщений гребінчастий електрод.

У корпусі 5 кожної детекторної головки З і 4 розташовані також електронні плати узгодження та 65 перетворення інформації про напрямок на джерело лазерного випромінювання в цифровий код (на кресленнях не показані). Індикаторний блок 2 виконаний, наприклад, у вигляді пульта, розміщеного на командирському пульті (на креслені не показаний).

Працює пристрій, що заявляється, таким чином.

У пристрої, що заявляється, чотирма детекторними головками З і 4 забезпечується приймання лазерного опромінення танка 1 з круговим кутом огляду: 360 - у горизонтальній площині і з кутом огляду 207 - у вертикальній площині. Кут огляду у горизонтальній площині амбразури 6 передньої детекторної головки З складає 45, а для обох передніх детекторних головок - сектор 907. Кут огляду для обох амбразур 6 задньої детекторної головки 4 складає 1417, а для обох задніх детекторних головок 4 - сектор 270". Лазерне випромінювання, що виявляється передніми головками З у секторі 907 в горизонтальній площині, фокусується 7/0 оптичним елементом 7 усередину корпусу 5 з усієї площі З сферичної лінзи в пляму на піроелектричному координатно-чутливому приймачеві 8: ї ло 5 - тд де О - світловий діаметр лінзи. Внаслідок поглинання енергії лазерного випромінювання, що пройшло, 72 відбувається локальне нагрівання фотоприймача 8, що призводить до місцевого дезорієнтування частини електричних диполів, тобто до виникнення нескомпенсованих електричних зарядів і, як наслідок, різниці потенціалів між електродами координатно-чутливого фотоприймача 8.

Далі сигнал з координатно-чутливого фотоприймача 8 подається на електронні плати узгодження та перетворення інформації в цифровий код (на кресленнях не показані). З виходу детекторної головки З цифровий код подається на зовнішній пристрій обробки інформації, наприклад, в штатний обчислювальний пристрій (на кресленнях не показаний) і далі на індикаторний блок 2.

Лазерне випромінювання, що виявляється будь-якою із задніх детекторних головок 4, проходячи через призматичний оптичний елемент 7, попадає на фотоприймач 9, на виході якого формується аналоговий сигнал, який перетворюється в кодовий цифровий сигнал так, як і в передній головці 3, і далі Через зовнішній с обчислювальний пристрій подається на індикаторний блок 2. о

Claims (5)

Формула винаходу «в)

1. Пристрій для виявлення лазерного опромінення броньованої машини, що містить принаймні чотири ю детекторні головки, кожна з яких містить установлений зовні броньованої машини броньований корпус з амбразурами, усередині якого розміщений принаймні один детектор лазерного випромінювання, со який відрізняється тим, що броньований корпус кожної детекторної головки виконаний у вигляді багатогранника, о у кожній з амбразур установлений виконаний з селеніду цинку оптичний елемент детектора лазерного випромінювання, причому принаймні дві детекторні головки оснащені косоординатно-ч-утливими фотоприймачами. іс)

2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що фронтальна частина броньованого корпусу кожної детекторної головки, встановленої на передній частині броньованої машини, виконана у вигляді зрізаної піраміди, на меншій основі якої розташована амбразура. «

З. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що фронтальна частина броньованого корпусу кожної детекторної головки, установленої на кормовій частині броньованої машини, виконана у вигляді призми, в якій на двох - с протилежних бічних гранях розташовано по одній амбразурі. "»

4. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що координатно--утливими фотоприймачами оснащені детекторні " головки, установлені на передній частині броньованої машини.

5. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що детекторні головки установлені по периметру башти танка нижче рівня люка башти танка. 1 («в) (ее) 1 (42) іме) 60 б5