Прицел-прибор наведения с излучающими каналами и способ выверки параллельности оптических осей

 

Изобретение относится к оптическим приборам наведения, использующим в качестве источников излучения в информационном канале различные типы лазеров, и может найти применение для управляемых ракетных комплексов. Техническим результатом изобретения является повышение качественных показателей прицела-прибора наведения и его суммарного полезного эффекта за счет снижения влияния температурных деформаций на положение оптических осей информационного и тепловизионного каналов. Сущность изобретения заключается в том, что прицел-прибор наведения с излучающими каналами, который включает информационный и визирный каналы и коллиматор прицельной марки, дополнительно снабжен тепловизионным и телевизионным каналами с мониторами и зеркально-призменной системой ввода излучений в эти каналы. Коллиматор выполнен зеркальным. Способ выверки параллельности оптических осей прицела-прибора наведения заключается в том, что совмещают выверочное излучение информационного канала с выверочной меткой визирного канала. Дополнительно в качестве визирного канала используют телевизионный канал. Излучение от зеркального коллиматора с диафрагмой направляют зеркально-призменной системой в тепловизионный и телевизионный каналы. Излучение информационного канала направляют в телевизионный канал. Затем выверочным компенсатором информационного канала совмещают на экране монитора телевизионного канала изображение от излучения информационного канала с изображением диафрагмы зеркального коллиматора, при этом на экране монитора тепловизионного канала на месте изображения диафрагмы формируют прицельную марку. 2 с.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к оптическим приборам наведения в оптическом луче машин и, в частности, летательных аппаратов, использующих в качестве источников излучения в информационных каналах различные типы лазеров.

Наведение излучения информационного канала на цель осуществляется в дневное и ночное время с помощью дневного визира и тепловизора, оптические оси которых должны быть параллельны оптической оси информационного канала. Обеспечение параллельности оптических осей во всех условиях эксплуатации прицела-прибора наведения является сложной технической задачей, которая решается применением специального способа выверки. Рабочий спектральный диапазон тепловизионного канала не позволяет использовать существующие способы выверки, основанные на проецирование в визир формируемой в информационном канале выверочной марки.

Известен прицел-прибор наведения, содержащий информационный канал с излучателем, панкратической системой и объективом, визирный канал с сеткой, головное зеркало с устройством его наведения, стабилизации и электронным блоком управления, электронно-оптический преобразователь (ЭОП) с усилителем и коллиматор прицельной марки.

При работе прицела-прибора наведения в дневном режиме обеспечивается наблюдение местности и цели через дневной визирный канал, прицеливание и наведение на цель управляемого снаряда с помощью информационного поля управления. При этом сетка устанавливается в плоскости изображения объектива и имеет выверенные штрихи и прицельную марку. Оборачивающая система переносит изображение сетки и цели в фокальную плоскость окуляра.

При работе прицела-прибора наведения в ночном режиме объектив формирует на фотокатоде ЭОПа невидимое изображение местности и цели. ЭОП преобразует невидимое изображение в видимое, которое наблюдается оператором через лупу. Для ведения прицельной стрельбы в поле зрения ночного канала посредством коллиматора проецируется прицельная марка.

Выверка параллельности оптических осей информационного и визирного каналов производится путем подсветки видимым светом выверочных штрихов растра информационного канала и проецирование их изображения панкратической системой, объективом и призмой в визирный канал с последующим совмещением выверенным устройством изображения этих штрихов со штрихами сетки визирного канала. Выверка оптических осей информационного и ночного каналов не производится, так как при ночном режиме наведение управляемых снарядов не предусмотрено.

Данный прицел-прибор наведения выбран в качестве прототипа [1].

Недостатком прототипа является то, что оптическая система не предусматривает стрельбу управляемыми снарядами в ночном режиме. В случае введения в конструкцию прибора тепловизионного канала, обеспечивающего значительно большую дальность обнаружения цели и слежение за целью, существующая в прицеле-приборе наведения система выверки параллельности оптических осей не может быть использована, так как конструкция прибора не содержит устройства для выверки параллельности оптических осей информационного и тепловизионного каналов. Отсутствие выверки оптических осей этих каналов значительно снижает суммарный эффект от эксплуатации оптической системы наведения в ночном режиме.

Существующий способ выверки параллельности оптических осей предусматривает проецирование подсвеченных видимым излучением выверочных штрихов информационного канала в визирный канал и совмещение их со штрихами сетки визира. Так как ночной канал предназначен для работы только с пушечным вооружением, выверка оптических осей для ночного режима не предусмотрена.

Недостатком существующего в прототипе способа выверки является то, что он совершенно не пригоден для выверки оптических осей информационного и тепловизионного каналов, так как излучение выверки информационного канала не соответствует рабочему спектральному диапазону тепловизионного канала.

Задача изобретения состоит в повышении качественных показателей прицела-прибора наведения и его суммарного конечного эффекта за счет снижения влияния температурных деформаций на положение оптических осей каналов.

Поставленная задача достигается тем, что в прицел-прибор наведения с излучающими каналами, содержащий информационный канал с излучателями, панкратической системой и объективом, визирный канал с сеткой, головное зеркало с устройством его наведения, стабилизации и электронным блоком управления, электронно-оптический преобразователь с усилителем и коллиматор прицельной марки, введены тепловизионный и телевизионный каналы с мониторами и зеркально-призменная система ввода излучений в эти каналы, при этом коллиматор выполнен зеркальным.

При этом в способе выверки параллельности оптических осей прицела-прибора наведения, основанном на совмещении выверочного излучения информационного канала с выверочной меткой визирного канала, в нем дополнительно в качестве визирного канала используют телевизионный канал, при этом излучение от зеркального коллиматора с диафрагмой направляют зеркально-призменной системой в тепловизионный и телевизионный каналы, излучение информационного канала направляют в телевизионный канал, затем выверенным компенсатором информационного канала совмещают на экране монитора телевизионного канала изображение от излучения информационного канала с изображением диафрагмы зеркального коллиматора, при этом на экране монитора тепловизионного канала на месте изображения диафрагмы формируют прицельную марку.

Предлагаемый прицел-прибор наведения и способ выверки параллельности оптических осей информационного и тепловизионного каналов позволяет повысить технические показатели с повышением суммарного эффекта во всех условиях эксплуатации прицела-прибора наведения. При этом обеспечивается простота выверки, так как на экране монитора телевизионного канала одновременно изображаются диафрагма коллиматора и изображение излучения информационного канала.

Поиск, проведенный по патентной и научно-технической литературе, показал, что заявленная совокупность неизвестна, т.е. она соответствует условию патентоспособности "новизна".

Поскольку в прицел-прибор наведения входят известные составные части и имеется потребность в такого рода системах, то заявленное соответствует уровню "промышленная применимость".

Вследствие того, что в результате использования данного прицела-прибора наведения имеется более высокий суммарный эффект, наличие которого очевидно, то заявляемый прицел-прибор наведения и способ выверки параллельности оптических осей информационного и тепловизионного каналов соответствуют условию "изобретательский уровень".

На фиг.1 представлен состав прицела-прибора наведения, содержащий головное зеркало 7 с устройством наведения, стабилизации 8 и электронным блоком управления 9, визирный канал 5 с сеткой 6, коллиматор 10, в котором источником излучения 20 с отражателем 21 подсвечивается диафрагма 18 и с помощью зеркального объектива 22 и зеркала с отверстием 23 формируется параллельный пучок излучения, направляемый зеркалом 15 в тепловизионный канал 11 с монитором 13, а призмой 16 - в телевизионный канал 12 с монитором 14, в который при переключении призмы 16 через призму 17 направляется излучение информационного канала 1 от излучателей 2 через конденсоры 24, светоделительное устройство 25, панкратическую систему 3 и объектив 4.

Способ выверки параллельности оптических осей прицела-прибора наведения заключается в следующем.

Источником излучения 20 широкого спектрального диапазона с отражателем 21 подсвечивается расположенная в фокальной плоскости зеркального объектива 22 выверочная марка, например диафрагма 18, и излучение через отверстие в зеркале 23 попадает на зеркальный объектив 22, формирующий параллельный пучок, который зеркалами 23 и 15 направляется в тепловизионный канал 11. На экране монитора 13 на месте изображения диафрагмы коллиматора формируется изображение прицельной марки тепловизора, которая определяет положение его оптической оси. Призмой 16 в телевизионный канал 12 направляется излучение коллиматора 10 в спектральном рабочем диапазоне телевизора и на экране его монитора 14 формируется изображение диафрагмы (выверочной марки) коллиматора 10. Так как изображение диафрагмы в телевизионном канале 12 формируется тем же коллиматором 10 и зеркалом 15, что и в тепловизионном, а призма 16 (БС-0^o) не вносит ошибок при климатических и механических воздействиях, то положение изображения диафрагмы 18 на экране монитора телевизионного канала 12 также определяет положение оптической оси тепловизионного канала 11, то есть оптические оси этих каналов параллельны, затем переключают призму 16 в сторону информационного канала 1, при этом электронным способом сохраняется на экране монитора 14 изображение диафрагмы 18.

При использовании в информационном канале 1 инжекционных лазеров 2 их излучение через конденсоры 24, светоделительное устройство 25, панкратическую систему 3, объектив 4 и призмы 17, 16 направляют в телевизионный канал 12, на экране монитора 14 формируется изображение излучения в виде "креста", центр которого компенсатором выверки 19 совмещают с изображением диафрагмы 18 коллиматора 10. А так как положение изображения диафрагмы на экране монитора телевизионного канала определяет положение оптической оси тепловизионного канала 11, то оптическая ось информационного канала при этом устанавливается параллельно оптической оси тепловизионного канала 11. Призма 17 (БкР-180⁰) также как и призма БС-0^o стабильна в процессе эксплуатации.

При формировании поля управления информационного канала другим способом может производиться подсветка, например, растра, установленного в предметной плоскости 26 панкратической системы 3 и его выверочный рисунок через ту же оптическую систему проецируется в телевизионный канал, где на экране монитора 14 совмещается с изображением диафрагмы коллиматора 10.

Решение поставленной задачи позволяет значительно повысить качественный показатель прицела-прибора наведения и его суммарный полезный эффект, заключающийся в расширении его эксплуатационных параметров за счет введения в состав прицела-прибора наведения тепловизионного канала, обеспечивающего стрельбу управляемыми снарядами в ночных условиях.

Предложенный способ выверки параллельности оптических осей позволяет значительно снизить влияние температурных деформаций на положение оптических осей за счет визуализации в телевизионном канале положения оптических осей тепловизионного и информационного каналов и обеспечения их параллельности компенсатором выверки.

Источник информации 1. Прицел-прибор наведения 1К13. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 1527.00.00.000ТО, 1987 г., ГУП "КБП", г.Тула.

Формула изобретения

1. Прицел-прибор наведения с излучающими каналами, содержащий информационный канал с излучателями, панкратической системой и объективом, визирный канал с сеткой, головное зеркало с устройством его наведения, стабилизации и электронным блоком управления, электронно-оптический преобразователь с усилителем и коллиматор прицельной марки, отличающийся тем, что в него введены тепловизионный и телевизионный каналы с мониторами и зеркально-призменная система ввода излучений в эти каналы, при этом коллиматор выполнен зеркальным.

2. Способ выверки параллельности оптических осей прицела-прибора наведения, основанный на совмещении выверочного излучения информационного канала с выверочной меткой визирного канала, отличающийся тем, что дополнительно в качестве визирного канала используют телевизионный канал, при этом излучение от зеркального коллиматора с диафрагмой направляют зеркально-призменной системой в тепловизионный и телевизионный каналы, излучение информационного канала направляют в телевизионный канал, затем выверочным компенсатором информационного канала совмещают на экране монитора телевизионного канала изображение от излучения информационного канала с изображением диафрагмы зеркального коллиматора, при этом на экране монитора тепловизионного канала на месте изображения диафрагмы формируют прицельную марку.

РИСУНКИ

Рисунок 1