Установка для бестрассовой проверки лазерного дальномера

Авторы патента:

Кощавцев Николай Федорович (RU)

Турунтаев Игорь Владимирович (RU)

Шустов Николай Макарович (RU)

Колесник Александр Валентинович (RU)

G01C3/00 - Приборы для измерения расстояний по линии визирования; оптические дальномеры (измерение расстояний с помощью рулеток, мерных цепей и дисков G01B; дальномеры, комбинированные с фотоаппаратами, G03B)

Владельцы патента RU 2541677:

Общество с ограниченной ответственностью "Куранты" (RU)

Изобретение относиться к устройствам контроля дальности действия и чувствительности лазерных дальномеров без полевых испытаний и оценки предельных отклонений этих характеристик. Установка может быть испытана с любым лазерным дальномером, в котором дальность определяется по времени прохождения светового импульса от дальномера к наблюдаемому объекту и от объекта к прибору. Установка для бестрассовой проверки лазерного дальномера, содержащая ослабитель мощности лазерных импульсов проверяемого дальномера, устройство формирования стартового импульса, устройство сопряжения, персональный компьютер, источник питания лазерного излучателя, лазерный излучатель, оптическую систему формирования лазерного пучка, систему, обеспечивающую требуемую мощность импульса, приходящего в приемный канал дальномера, оптическую систему сопряжения с приемным каналом дальномера, через которую заводится с помощью оптической системы сетки и куб-призмы прицельная сетка в дальномер, питающаяся от отдельного источника питания. Технический результат - обеспечение измерения дальности действия дальномера, точности измерения дальности и чувствительности. 2 н.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к устройствам контроля дальности действия и чувствительности лазерных дальномеров без полевых испытаний и оценки предельных отклонений этих характеристик. Установка может быть испытана с любым лазерным дальномером, в которых дальность определяется по времени прохождения светового импульса от дальномера к наблюдаемому объекту и от объекта к прибору. Установка для бестрассовой проверки лазерного дальномера, содержащая ослабитель мощности лазерных импульсов проверяемого дальномера, устройство ориентирования стартового импульса, устройство сопряжения, персональный компьютер, источник питания лазерного излучателя, лазерный излучатель, оптическую систему формирования лазерного пучка, систему, обеспечивающую требуемую мощность импульса, приходящего в приемный канал дальномера, оптическую систему сопряжения с приемным каналом дальномера, через которую заводится с помощью оптической системы сетки и куб-призмы прицельная сетка в дальномер, питающаяся от отдельного источника питания. Техническим результатом является обеспечение измерения дальности действия дальномера, точности измерения дальности и чувствительности. Предложение относится к устройствам бестрассовой проверки дальности действия лазерных дальномеров без проведения полевых испытаний с оценкой предельной чувствительности приемного канала дальномера.

Известны непатентованные способы определения дальности действия лазерных дальномеров с помощью точного измерения расстояния при использовании металлической мерной линейки и определения дальности до установленных двух щитов, находящихся на расстоянии друг от друга, равном точности измерения дальности (рекомендации по технологии изыскания мостовых переходов с применением электронной аппаратуры. Москва, 1980.) Все современные дальномеры гражданского применения небольшой дальности действия проверяются аналогичным способом. Дальномеры военного назначения и гражданского назначения большей дальности действия проверяются в полевых условиях на трассе с точно измеренным расстоянием. Используется так же и волоконный кабель с точно измеренной длиной, соответствующей измеряемой дальности.

Такие методы определения дальности действия лазерных дальномеров не приемлемы при необходимости оперативного контроля состояния дальномера, размещенного на любом носителе (танк, вертолет, самолет и т.д.), при отработке новых образцов, в процессе серийного производства и ремонта. Для проверки дальности действия дальномера необходимо обеспечить трассу с большим расстоянием прямой видимости, подготовленную мишенную обстановку и средства обеспечения таких работ. Измерения крайне трудоемки, требуют нормальных погодных условий (отсутствие дымки, тумана, осадков), отсутствия кустов, деревьев, неровностей, достаточно точного определения пропускания атмосферы на длине волны лазерного излучателя.

Техническим результатом предложения является обеспечение проверки дальности действия дальномера и пороговой чувствительности приемного канала. Благодаря использованию предлагаемого устройства повышается оперативность проверки состояния дальномера, исключается необходимость дорогостоящих полевых испытаний, не требуется эксплуатация носителей, на которых установлен дальномер.

Сущность предложения поясняется чертежами, где: на фиг.1 - структурная схема установки; на фиг.2 - общий вид установки; на фиг.3 - светодиодная сетка; на фиг.4 - световые отверстия испытуемого лазерного дальномера и установки; на фиг.5 - фото установки.

Установка бестрассовой проверки лазерного дальномера содержит оптико-механический блок 1, блок питания и согласования 2, персональный компьютер 3, фильтр сетевой 4.

Оптико-механический блок содержит светорассеивающее окно 5, обеспечивающее ослабление прямого светового потока канала лазерного дальномера, ослабитель 6, доводящий уровень мощности импульса до величины, необходимой для приемника, волоконно-оптический жгут 7, устройство формирования стартового импулься 8, лазерного излучателя 11, оптическую систему 12 формирования лазерного пучка, систему 13, обеспечивающую требуемую мощность импульса лазера, представляющую диск с набором калиброванных диафрагм для получения мощности импульса лазерного излучателя, соответствующей мощности, отраженной от объекта наблюдения, оптическую систему 14 сопряжения с приемным каналом лазерного дальномера, диафрагму 15, оптическую систему сетки 16 для ввода в канал оптико-механического блока светящейся светодиодной сетки 18 через куб-призму 17 при питании светодиодной сетки от источника питания сетки 19.

Блок питания и согласования 2 содержит источник питания лазерного излучателя 10, устройство согласования стартового импульса со входом персонального компьютера (ПК) и выработки сигнала управления лазерного излучателя по команде с ПК. Персональный компьютер 3 обеспечивает время задержки между стартовым импульсом и импульсом излучения лазера. Фильтр сетевой 4 обеспечивает подключение к сети (220В, 50 Гц) всех потребителей установки.

Общий вид установки фиг.2 включает наглядное изображение конструкций элементов установки, в частности блок оптико-механический 1, блок питания и согласования 2, персональный компьютер 3, фильтр сетевой 4, корпус объектива сетки 20, кабель управляющего импульса 21, кабель контроля тока лазера и кабель подачи стартового импульса 22, кабель питания 90В 23, кабель сетевой 24, кабель питания 12В 25, кабель USB 26, ввод излучения лазера 27 и привод диска калиброванных диафрагм 28.

Принцип действия установки заключается в следующем. Оптико-механический блок 1 размещается на столе оптической скамьи и крепится с помощью специальных винтов. Испытуемый дальномер устанавливается таким образом, чтобы оптические оси приемного блока дальномера и оптические оси выходного канала и приемного канала установки занимали бы положение, приведенные на фиг.4. Выставка оптических осей осуществляется перемещением оптико-электронного блока установки с помощью подвижек столика оптической скамьи. Окончательная юстировка установки и лазерного дальномера осуществляется с помощью совмещений изображений световой сетки установки, приведенных на фиг.3, с сеткой дальномера. Установка готова для измерения после включения сетевого напряжения и подачи напряжения питания на все блоки установки. После включения персонального компьютера и запуска рабочей программы в основном окне компьютера сигнализируется о готовности к проведению измерений. При этом устанавливается значение измеряемой дальности. Проверяемый дальномер испускает импульс для определения дальности, соответствующей дальности, устанавливаемой на персональном компьютере. Стартовый импульс, соответствующий моменту испускания импульса дальномером, запускает через блок сопряжения персональный компьютер. Через время, соответствующее времени прохождения светового импульса от лазерного дальномера до объекта и обратно на входное окно приемного блока дальномера, вырабатывается управляющий сигнал компьютера, который через блок сопряжения запускает лазер установки. Световой импульс через объектив установки попадает на объектив приемного канала дальномера и вырабатывает значение дальности. Разность между заданной дальностью и измеренной будет представлять ошибку. Задержка светового импульса при формировании импульса «старт», а также все другие задержки точно определяются и компенсируются путем коррекции времени задержки в компьютере.

В установке может быть предусмотрена имитация измерения дальности до нескольких объектов. При этом на один стартовый импульс в персональном компьютере формируется несколько управляющих сигналов, которые через блок сопряжения запускают лазерную установку, вырабатывающую световые импульсы, которые попадают на фотоприемник проверяемого дальномера и обеспечивают выработку дальности. Кроме этого, при оценке помехозащищенности в персональном компьютере вырабатываются управляющие сигналы, которые запускают лазерную установку. Параметры световых импульсов от помех отличаются от соответствующих параметров световых импульсов, отраженных от объектов.

1. Установка бестрассовой проверки лазерного дальномера, содержащая ослабитель мощности лазерных импульсов проверяемого дальномера, устройство формирования стартового импульса, устройство сопряжения, персональный компьютер, источник питания лазерного излучателя, лазерный излучатель, оптическую систему формирования лазерного пучка, систему, обеспечивающую требуемую мощность импульса, приходящего в приемный канал дальномера, оптическую систему сопряжения с приемным каналом дальномера, через которую заводится с помощью оптической системы сетки и куб-призмы прицельная сетка в дальномер, питающаяся от отдельного источника питания.

2. Установка по п.1, в которой на каждый стартовый импульс формируется несколько импульсов, имитирующих расстояния до нескольких объектов.

3. Установка по п.1, в которой на каждый стартовый импульс формируется несколько импульсов, имитирующих отражение от нескольких объектов и ложные отражения для определения помехозащищенности дальномера.

Изобретение относится к области геодезического контроля и может быть использовано для определения координат контрольной точки любых сложных конструкций, используя в качестве геодезической марки любой участок, принадлежащий этим конструкциям.

Устройство стереоскопической камеры, способ коррекции и программа // 2539804

Изобретение относится к методике измерения расстояния до предмета с использованием стереоскопических изображений. Стереоскопическая камера включает в себя две камеры и блок вычисления, который вычисляет расстояние до предмета на основе изображений, полученных двумя камерами.

Лазерный целеуказатель-дальномер // 2539773

Изобретение относится к аппаратуре лазерного целеуказания и дальнометрии. Лазерный целеуказатель-дальномер содержит источник первичного питания, лазерный излучатель с лампой накачки, блок управления, блок питания лазерного излучателя, включающий источник заряда емкостного накопителя энергии и источник дежурной дуги для лампы накачки, которые содержат схемы управления, и обратноходовые импульсные преобразователи напряжения, включающие силовые ключи с датчиками тока индуктора, контроллеры преобразователей напряжения с узлами управления амплитудой тока силовых ключей, силовые трансформаторы и высоковольтные выпрямители.

Лазерный целеуказатель-дальномер // 2535240

Изобретение относится к военной технике, а именно к аппаратуре лазерного целеуказания и дальнометрии. Лазерный целеуказатель-дальномер содержит приемопередатчик с выходным зрачком излучающего канала, разъемом питания внешних абонентов, блоком накачки излучающего канала и элементом регулировки энергии накачки, датчиком стартового сигнала, устройством фотоприемным с фотодиодом и формирователем стопового сигнала в виде светодиода, блоком управления с измерителем временных интервалов, формирователем контрольного времени задержки, импульсным генератором питания формирователя стопового сигнала, строб-генератором, узлом опорной частоты, тестер энергии лазерного излучения, включающий фотоприемный блок с входным объективом, оптически сопрягаемым с выходным зрачком излучающего канала, и пульт управления и индикации, тестер частоты, включающий тактовый генератор, блок частотомера с индикаторами соответствия или несоответствия частоты повторения или кодовой последовательности импульсов лазерного излучения нормированным значениям с фотоприемником, оптически сопрягаемым с выходным зрачком излучающего канала.

Оптический способ измерения размеров и положения объекта и дальномер-пеленгатор // 2533348

Изобретение относится к области определения взаимного положения объектов, один из которых служит источником электромагнитного излучения в оптическом диапазоне, а второй - ее измерителем, и может использоваться для создания оптических дальномеров, пеленгаторов и другой оптической аппаратуры аналогичного назначения.

Способ определения состояния поверхности покрытия автомобильной дороги по ее геометрическим параметрам // 2526793

Изобретение относится к области геодезического контроля в дорожно-строительной отрасли. Техническим результатом изобретения является определение достоверных и точных значений геометрических параметров поверхности покрытия автомобильной дороги с помощью наземного лазерного сканера.

Способ функционирования рельсового транспортного средства // 2524410

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам. Способ функционирования рельсового транспортного средства, при котором на участке пути установлена точка движения по инерции, при достижении которой отключают тягу транспортного средства и оно движется по инерции до конца участка пути.

Лазерный целеуказатель-дальномер // 2522784

Изобретение относится к области лазерного целеуказания и дальнометрии и касается лазерного целеуказателя-дальномера. Лазерный целеуказатель-дальномер включает в себя приемопередатчик, систему наведения с измерителями горизонтального угла и угла места, треногу, источник питания, блок синхронизации со встроенной спутниковой навигационной системой и электронным измерителем барометрического давления, устройство для ориентирования на местности в виде лазерного гирокомпаса с опорным элементом для установки и фиксации на поворотной платформе системы наведения, оптический визир, а также радиостанцию для взаимодействия с внешними абонентами.

Измеритель линейных перемещений // 2522742

Изобретение относится к измерительной технике, может использоваться в геодезии, строительстве, системах контроля состояния сложных инженерных сооружений для выполнения высокоточных бесконтактных измерений и представляет собой измеритель линейных перемещений, включающий два источника радиосигналов, два приемника радиосигналов, два средства измерения временных интервалов и средство анализа и индикации.

Способ дистанционного определения экспозиции склона в контрольных точках лавинного очага с использованием лазерного дальномера // 2515098

Изобретение относится к способу определения экспозиции склона и может быть использовано для определения экспозиции склона лавинного очага. Сущность: с помощью лазерного дальномера, размещенного в долине, определяют расстояние (L1) до контрольной точки А на склоне, азимут и угол зондирования (β).

Система управления степенью производимого монтажа в судовом плавучем доке // 2581103

Изобретение относится к области судостроения и касается, в частности, монтажа блоков остова корабля в судовом плавучем доке. Предложена система управления степенью проведения монтажа в судовом плавучем доке, которая включает в себя: узел наблюдения, включающий в себя датчик осадки, расположенный в доке и измеряющий степень изгибания днища дока, и узел фотографирования, расположенный снаружи дока и измеряющий состояние боковых стенок дока; узел измерения, который размещается в доке и измеряет состояние блоков остова корабля, смонтированных в доке, в реальном времени; узел управления степенью монтажа, который размещается в доке и управляет степенью проведения монтажа в доке, которая изменяется согласно воздействию блоков остова корабля, смонтированных в доке; и контроллер, который анализирует текущую ситуацию дока и текущую ситуацию степени монтажа на основе информации, измеренной посредством узла наблюдения и узла измерения, и управляет узлом управления степенью монтажа, чтобы управлять степенью проведения монтажа в доке согласно результату анализа. Технический результат заключается в повышении эффективности проведения монтажных работ в судовом плавучем доке. 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

Способ определения и восстановления положения горизонтальной оси линейного инженерного объекта // 2591585

Изобретение относится к области геодезического контроля и может быть использовано для определения и восстановления положения горизонтальной оси любого сложного инженерного линейного объекта. В заявленном способе определения и восстановления положения горизонтальной оси линейного инженерного объекта по реперам планово-высотного обоснования производят геодезические измерения, в результате чего определяют вышеупомянутую горизонтальную ось и каждый раз, а после ее утраты, восстанавливают от этих же реперов. В данном способе на одном из реперов планово-высотного обоснования устанавливают наземный лазерный сканер (далее - НЛС), создают дополнительную местную сеть планово-высотного обоснования, в которой в качестве реперов используют твердые элементы конструкций линейного инженерного объекта, выполняют сканирование всех конструкций линейного инженерного объекта при помощи НЛС с линейной дискретностью шага сканирования в пределах от 2 до 10 мм и средней квадратической погрешностью 2 мм, в результате чего определяют координаты X, Y, Z точек отражения лазерного луча от поверхности всех конструкций линейного инженерного объекта, передают результаты сканирования (скан) в ПЭВМ, с помощью компьютерной программы регистрируют в ней скан и получают цифровую точечную метрическую трехмерную (3D) модель поверхности всех конструкций линейного инженерного объекта. Далее производят обработку данных результатов лазерного сканирования, определяют параметры фильтрации для удаления из облака точек лазерных отражений не подлежащих измерению посторонних объектов, производят их фильтрацию, выполняют привязку скана к заданной системе координат. В этой же программе виртуально моделируют вышеупомянутую горизонтальную ось, автоматически аппроксимируя векторный объект «горизонтальная ось» в данные НЛС и находя точки его соприкосновения с полученными данными НЛС, определяют трехмерные координаты X, Y, Z полученной виртуальной горизонтальной оси, принадлежащей линейному инженерному объекту. Технический результат - повышение точности определения и восстановления положения горизонтальной оси линейного инженерного объекта с применением наземного лазерного сканера. 3 ил.

Способ автоматического прицеливания по подвижной наземной цели // 2629130

Изобретение относится к информационно измерительным комплексам и системам управления боевыми летательными аппаратами (ЛА). Технический результат - расширение функциональных возможностей прицельных систем путем синтеза автоматической процедуры прицеливания по подвижной наземной цели для обеспечения эффективного применения неуправляемых авиационных средств поражения (АСП). Для этого в режиме оптимальной привязки к цели по измерениям обзорно-прицельной и инерциально-доплеровской систем определяют относительные координаты и параметры ее движения в осях географического сопровождающего трехгранника (ГСТ) ONHE. По ее окончании оптимальный фильтр переводят в режим прогноза параметров цели. Параллельно с процедурой привязки и прогноза рассчитывают компоненты скорости ветра и воздушной скорости объекта и цели в проекциях на оси связанной системы координат. По ним определяют угловые поправки на стрельбу и потребные для прицельной сопроводительной стрельбы углы ориентации объекта, используя которые формируют входные сигналы оптимального фильтра-идентификатора, оценивающего необходимые для управления текущие значения углов ориентации объекта относительно постоянно изменяющегося направления прицельной стрельбы и ошибки расчета угловой скорости вращения объекта. Оценки последних используют для коррекции составляющих угловой скорости объекта, а оценки углов отклонения объекта относительно направления прицельной стрельбы - для формирования сигналов управления объектом. За летчиком остается выполнение функции контроля качества управления объектом и нажатие боевой кнопки (БК). 4 ил.