Способ визирования



 


Владельцы патента RU 2481603:

Малецкий Олег Михайлович (RU)
Круглов Андрей Алексеевич (RU)
Лойко Владимир Васильевич (RU)
Ткаченко Наталия Владимировна (RU)
Головань Михаил Витальевич (RU)
Ткаченко Владимир Иванович (RU)
Черкасов Владислав Николаевич (RU)
Шульга Сергей Владимирович (RU)
Краснянчук Николай Алексеевич (RU)

Способ включает определение и установку исходных размеров поля зрения визирного устройства, совмещение его с объектом и удержание в таком положении в течение заданного времени. Вводят в поле зрения визирного устройства положение его оптической оси, формируют стабилизированную линию визирования и юстируют ее в исходном состоянии с оптической осью визирного устройства. Определяют направление и величину угловой скорости ухода от оптической оси визирного устройства стабилизированной линии визирования, перемещают с этой же скоростью стабилизированную линию визирования в противоположном направлении, совмещают ее с точкой визирования на объекте визирования. При маневрировании визирного устройства измеряют угол его поворота вокруг его оптической оси и угол возвышения стабилизированной линии визирования, определяют угол отклонения линии визирования от заданного положения и перемещают ее в обратном направлении на этот же угол в заданное положение, подсвечивают визирный индекс, плавно изменяют яркость и цвет его подсветки до достижения им оптимального контраста с объектом визирования, уменьшают поле зрения до размера, определяемого по математической формуле. По истечении времени tз+tи, где tз - заданное время визирования, tи - время инерции системы глаз - визирное устройство, восстанавливают исходные размеры поля зрения визирного устройства. Технический результат - повышение помехоустойчивости и точности визирования.

 

В настоящем описании и материалах заявки использованы только открытые отечественные источники информации.

Изобретение относится к способам повышения эффективности управления, а более конкретно к способам визирования.

От эффективности визирования (прежде всего точности визирования) зависит и эффективность соответствующих процессов управления. Например, при фотосъемках, киносъемках, телеуправлении, дальнометрировании, стрельбе, геодезических работах и др. Для решения ряда задач при передаче сигналов управления на объекты управления с помощью электро-магнитных волн оптического диапазона (1013-1015 Гц), необходимо прежде всего решить задачу точного визирования объекта визирования. В настоящее время эта задача решается путем придания устройствам визирования такого положения, которое обеспечило бы точное совмещение линии визирования с объектом визирования (Новый энциклопедический словарь. Научное издательство «Большая Российская энциклопедия». Издательство «Рипол Классик», 2000, с.188).

Известен, например, способ визирования, реализованный в комплексе вооружения (см., например, Руководство по материальной части и эксплуатации танка Т-62. М.: Воениздат, 1968, с.195-210. Гриф - «несекретно»). В этом комплексе при стрельбе в обычных условиях с места по неподвижной цели визирование осуществляется путем совмещения точки визирования на цели с визирным индексом (прицельной маркой) в визирном устройстве, а изменение условий стрельбы учитывается перемещением визирного индекса (прицельной марки) на определенную угловую величину до выстрела. При этом возникает необходимое угловое рассогласование между линией визирования и вооружением (осью канала ствола орудия), что обеспечивает с одной стороны ввод поправки, а с другой - однообразие визирования. Этому способу визирования свойственны недостатки: линия визирования отклоняется от оптической оси визирного устройства, что сопровождается ухудшением видимости, снижением разрешающей способности оптической системы и быстрым нарастанием зрительной усталости наводчиков-операторов. Кроме того, при стрельбе в условиях, отличных от обычных (стрельба с ходу, по движущейся цели, стрельба при сильном боковом ветре и т.д.), приходится постоянно вводить изменяющуюся поправку в положение визирного индекса относительно объекта визирования. В этом случае снижается точность прицеливания, а вместе с этим резко падает и эффективность стрельбы.

Известен также способ визирования (см., например, «Танк Т-80Б». Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Кн. 1. М.: Воениздат, 1984, с.48-54, с.86. Гриф - «несекретно»), являющийся прототипом заявляемого. Он включает определение и установку исходных размеров поля зрения визирного устройства, совмещение его с объектом визирования и удержание в таком положении в течение заданного времени.

В этом способе поправки на отклонение условий стрельбы от нормальных вводятся в положение вооружения по отношению к линии визирования, а не наоборот. Это обеспечивает однообразие при прицеливании, предотвращает ухудшение видимости и снижение разрешающей способности оптической системы, а вместе с этим способствует и улучшению эргономических условий при визировании.

Однако этот способ также имеет недостатки. Удерживать линию визирования на точке визирования необходимо более продолжительное время, чтобы обеспечить ввод в положение вооружения всех поправок (не менее 3 с). При стрельбе управляемой ракетой на максимальную дальность линию визирования необходимо удерживать на точке визирования не менее 10 с. Это вызывает повышенную напряженность органов зрения обслуживающего персонала, что очень часто приводит к потере объекта визирования или визирного индекса в условиях действия пыледымовых и, особенно, световых помех. Кроме того, продолжительное визирование в условиях стабилизации поля зрения визирного устройства приводит (из-за его увода) к увеличению ошибки визирования. Поэтому эффективность способа снижается. Еще более она снижается, если визирование осуществляется с подвижного объекта, при маневрировании которого визирная линия, несмотря на ее стабилизацию по высоте и направлению, в плоскости крена вокруг оптической оси визирного устройства отклоняется, поскольку в ней не стабилизирована. Отклонение это тем больше, чем больше угол возвышения линии визирования и угол крена визирного устройства.

Целью изобретения является улучшение условий, повышение помехоустойчивости и точности визирования.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе визирования, включающем определение и установку исходных размеров поля зрения визирного устройства, совмещение его с объектом визирования и удержание в таком положении в течение заданного времени, определяют, обозначают и вводят в поле зрения визирного устройства положение его оптической оси (с возможностью его последующего вывода), формируют стабилизированную линию визирования и юстируют ее в исходном состоянии с оптической осью визирного устройства, определяют направление и величину угловой скорости ухода от оптической оси визирного устройства стабилизированной линии визирования, перемещают с этой же скоростью стабилизированную линию визирования в противоположном направлении, совмещают ее с точкой визирования на объекте визирования, при маневрировании визирного устройства измеряют угол его поворота вокруг его оптической оси и угол возвышения стабилизированной линии визирования, определяют угол отклонения линии визирования от заданного положения и перемещают ее в обратном направлении на этот же угол в заданное положение, подсвечивают визирный индекс, плавно изменяют яркость и цвет его подсветки до достижения им оптимального контраста с объектом визирования, уменьшают поле зрения до размера , где B - уменьшаемый угловой размер поля зрения, B0 - угловой размер объекта визирования, σв - среднеквадратическое значение ошибки визирования, σю - среднеквадратическое значение ошибки юстировки линии визирования с оптической осью визирного устройства, σлв2 - среднеквадратическое значение ошибки компенсации скорости ухода линии визирования, а по истечении времени tз+tи, где tз - заданное время визирования, tи - время инерции системы глаз-визирное устройство, восстанавливают исходные размеры поля зрения визирного устройства.

Предложенный способ позволил практически устранить указанные недостатки. Его использование происходит следующим образом. Определяют, обозначают и вводят (с помощью, например, поворотного зеркала) в поле зрения визирного устройства положение его оптической оси (с возможностью его последующего вывода), в исходном состоянии, формируют стабилизированную линию визирования (с помощью, как правило, гироскопического стабилизатора линии визирования (СЛВ)), юстируют ее с оптической осью визирного устройства. При этом устраняют появляющиеся ошибки юстировки, значение которых при каждом включении СЛВ является случайным. Определяют направление и величину угловой скорости ухода от оптической оси визирного устройства стабилизированной линии визирования. Для компенсации ухода СЛВ формируют соответствующий сигнал и перемещают ее с той же скоростью в противоположном направлении. Определяют среднеквадратическое значение ошибки компенсации ухода линии визирования. Затем СЛВ совмещают с точкой визирования на объекте визирования, определяют и устанавливают необходимый размер поля зрения (как правило, угол поля зрения) визирного устройства.

Определение и выбор исходных размеров поля зрения зависят от типа прицельного устройства. Если это оптический прибор, то основным размером будет угол поля зрения, изменяемый, как правило, плавно или дискретно в зависимости от необходимого увеличения, размеров объекта визирования (цели), скорости его движения, наличия помех в поле зрения и т.д. В процессе поиска объектов визирования (целей), до их обнаружения, размеры поля зрения, как правило, максимальны, что необходимо для сокращения времени поиска.

Если же поиск объектов визирования производится по экрану электронно-оптического устройства, то основными размерами поля зрения будут ширина и высота экрана. Совмещение линии визирования с точкой визирования производится с помощью визирного индекса (марки), съюстированного с оптической осью визирного устройства. Поэтому при совмещении линии визирования с объектом визирования одновременно происходит совмещение с ним и оптической оси визирного устройства, благодаря чему достигается увеличение разрешающей способности визирного устройства и видимости цели, уменьшается вероятность оптических искажений.

При маневрировании визирного устройства появляются отклонения визирной линии в плоскости крена, поскольку она не стабилизирована в этой плоскости. Отклонения эти тем больше, чем больше угол возвышения линии визирования. Поэтому измеряют угол крена визирного устройства и угол возвышения линии визирования, определяют угол отклонения линии визирования от заданного положения в соответствии с выражением Ψ=φSinγ, где Ψ - угол отклонения линии визирования от заданного положения в плоскости крена, φ - угол возвышения линии визирования, γ - угол крена визирного устройства (вокруг его оптической оси). Затем перемещают линию визирования в обратном направлении на этот же угол в заданное положение. Определяют (периодически) ошибку компенсации ухода стабилизированной линии визирования.

Для повышения контраста фона местности и визирного индекса его подсвечивают, изменяют яркость и цвет его подсветки до достижения им оптимального контраста и с объектом визирования. В наиболее ответственный момент (например, при слежении за объектом визирования при киносъемке, при стрельбе и др.) для уменьшения помех уменьшают поле зрения на заданное время визирования до , где B - уменьшаемый угловой размер поля зрения, B0 - угловой размер объекта визирования, σв - среднеквадратическое значение ошибки визирования, σю - среднеквадратическое значение ошибки юстировки линии визирования с оптической осью визирного устройства, σлв2 - среднеквадратическое значение ошибки компенсации ухода линии визирования, а по истечении времени tз+tи, где tз - заданное время визирования, tи - время инерции системы глаз-визирное устройство, восстанавливают исходные размеры поля зрения визирного устройства. В процессе длительного визирования ошибки компенсации ухода линии визирования периодически контролируются (путем ввода и вывода из поля зрения визирного устройства информации о положении его оптической оси).

С уменьшением размеров поля зрения визирного устройства уменьшается вероятность попадания в него помех. Благодаря компенсации угловой скорости ухода стабилизированной линии визирования, позволившей значительно уменьшить ошибки визирования, такое уменьшение стало возможным практически до размеров объекта визирования. Однако из-за ошибок визирования, юстировки и компенсации ухода линии визирования такое уменьшение размеров поля зрения нецелесообразно из-за опасности выхода из него объекта визирования. Поэтому уменьшаемый размер устанавливается с учетом перечисленных ошибок.

Уменьшение поля зрения может происходить либо по специальной команде наводчика, например, нажатием на введенную для этих целей в систему управления специальную кнопку, либо по совпадающей по времени штатной команде системы управления: команды на замер дальности, заряжание орудия и др. Если размеры поля зрения угловые, то информацию о размерах объекта визирования определяют после замера дальности до него. Информация о размерах типовых объектов визирования (целей) вводится в систему управления заблаговременно. Уменьшение размера поля зрения производится с помощью специально введенной в оптическую систему визирного устройства диафрагмы с регулируемым посредством специального привода осевым отверстием.

Уменьшение поля зрения обеспечивает снижение яркости фона и повышение четкости изображения цели (см., например, Е.И.Бутиков «Оптика», М., «Высшая школа», 1986, с.347-352). Кроме того, за счет снижения яркости фона обеспечивается увеличение контраста визирного индекса (визирной марки). Основное же значение уменьшения поля зрения заключается в экранировании пыледымовых и, прежде всего, световых помех. Все это обеспечивает повышение помехоустойчивости и точности визирования. По истечении заданного времени восстанавливают исходные размеры поля зрения.

Величину заданного времени определяет, как правило, соответствующий оператор (телевидения, киносъемки и др.). Что касается стрельбы по целям, то заданным временем считается время от момента совмещения линии визирования с объектом визирования до попадания снаряда (ракеты) в цель. Команда на восстановление размеров поля зрения может быть подана как самим оператором (наводчиком), так и автоматически системой управления на основании информации о дальности до цели и скорости полета снаряда (ракеты). Своевременное восстановление исходных размеров поля зрения необходимо для сохранения высокого уровня достоверности оценки результата выстрела и эффективной разведки последующих целей (в случае поражения предыдущей).

Предложенный способ визирования обеспечивает получение положительного эффекта. Он заключается в повышении помехоустойчивости и точности процесса визирования, что обеспечивается экранированием световых и пыледымовых помех, снижением яркости фона и повышением четкости изображения. Экспериментальная оценка эффективности предложенного способа визирования свидетельствует о возможности существенного повышения точности визирования при стрельбе в сложных условиях (пестрый и яркий фон, быстрое изменение яркости фона и цели, наличие световых и пыледымовых помех в поле зрения визирного устройства и др.). Частость попадания при электронных стрельбах в условиях световых помех, полученная наводчиками с использованием предложенного способа, превысила (на 10-15%) частость попадания, полученную известным (см. прототип) способом визирования в аналогичных условиях. При визировании с подвижного объекта частость попадания возросла еще на 5%.

Предложенный способ визирования может быть использован как в военных целях, так и в других областях науки и техники, например при визировании объектов на фоне звездного неба, в телевидении, кино, фотографии, геологии и др.

Способ визирования, включающий определение и установку исходных размеров поля зрения визирного устройства, совмещение его с объектом визирования и удержание в таком положении в течение заданного времени, отличающийся тем, что определяют, обозначают и вводят в поле зрения визирного устройства положение его оптической оси (с возможностью его последующего вывода), формируют стабилизированную линию визирования и юстируют ее в исходном состоянии с оптической осью визирного устройства, определяют направление и величину угловой скорости ухода от оптической оси визирного устройства стабилизированной линии визирования, перемещают с этой же скоростью стабилизированную линию визирования в противоположном направлении, совмещают ее с точкой визирования на объекте визирования, при маневрировании визирного устройства измеряют угол его поворота вокруг его оптической оси и угол возвышения стабилизированной линии визирования, определяют угол отклонения линии визирования от заданного положения и перемещают ее в обратном направлении на этот же угол в заданное положение, подсвечивают визирный индекс, плавно изменяют яркость и цвет его подсветки до достижения им оптимального контраста с объектом визирования, уменьшают поле зрения до размера , где В - уменьшаемый угловой размер поля зрения, B0 - угловой размер объекта визирования, σв - среднеквадратическое значение ошибки визирования, σю - среднеквадратическое значение ошибки юстировки линии визирования с оптической осью визирного устройства, σлв2 - среднеквадратическое значение ошибки компенсации ухода линии визирования, а по истечении времени tз+tи, где tз - заданное время визирования, tи - время инерции системы глаз - визирное устройство, восстанавливают исходные размеры поля зрения визирного устройства.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно - к оптическим прицелам, используемым для ведения стрельбы из стрелкового оружия. .

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к устройствам наблюдения с измерением дальности до объекта. .

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к многоканальным мультиспектральным оптико-электронным приборным комплексам с лазерными дальномерами (далее комплексы), и может найти применение при создании всесуточных систем обнаружения, наблюдения и сопровождения объектов.

Изобретение относится к оптической технике и может быть использовано на транспортных средствах, в частности, автомобилях для отображения путевой, навигационной информации, а также информации о состоянии транспортного средства в поле прямого зрения водителя.

Изобретение относится к оптическому приборостроению. .

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к оптическим прицелам, используемым для ведения стрельбы из стрелкового оружия. .

Прицел // 2364898
Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к оптическим прицелам, используемым для ведения стрельбы из оружия как на небольшие дистанции по быстроперемещающимся целям, так и на среднедальние дистанции как в нормальных условиях, так и в условиях пониженной освещенности.

Изобретение относится к медицинской технике. .

Изобретение относится к области вооружения. .

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к оптическим системам наблюдения, измерения дальности до удаленных объектов и прицеливания различного вооружения.

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно - к оптическим прицелам, используемым для ведения стрельбы из стрелкового оружия. .

Изобретение относится к стрелковому оружию и радиоэлектронной аппаратуре. .

Изобретение относится к стрелковому оружию и радиоэлектронной аппаратуре. .
Изобретение относится к области вооружения и снаряжения сил специального назначения. .
Изобретение относится к области вооружения и снаряжения сил специального назначения. .

Изобретение относится к устройствам для быстросъемного крепления. .

Изобретение относится к устройству, предназначенному для установки, позиционирования и фиксации оптического прицела на спортивной винтовке. .

Изобретение относится к оружию и может быть использовано для быстрой многократной установки вспомогательных устройств на пистолет Макарова (ПМ) его аналоги. .

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к оптическим прицелам, используемым для ведения стрельбы из стрелкового оружия
Наверх