ИМИТАТОР ЦЕЛИ ДЛЯ БОЕПРИПАСОВ С ТЕЛЕВИЗИОННЫМИ ГОЛОВКАМИ САМОНАВЕДЕНИЯ Российский патент 2001 года по МПК F41G3/22 

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники корректируемых авиационных боеприпасов (КАБ) и может быть использовано для их контроля на любом этапе эксплуатации.

Известны имитаторы оптического изображения (ИОИ) цели для воспроизведения условий самонаведения корректируемых авиационных боеприпасов с телевизионными головками самонаведения (ТГСН): США, патент 3507990; США, патент 4106218; комплект измерительный для телевизионной головки самонаведения ОАО "Импульс" 9ЖБ-820 КИ-1А БЯ2.700.008 ТО, ТВ-имитаторы визуальной обстановки (В.А. Гуглин. Телевизионные игровые автоматы и тренажеры. М.: Радио и связь, 1982, стр. 168-172).

Известное устройство (США, патент 3507990) содержит блок источников света, блок задания условий освещенности цели и ее контраста, блок сменных диапозитивов местности с объектом поражения и различными масштабами местности, двухстепенную поворотную платформу с установленным на ней проектором, блок программы угловых возмущений на траектории самонаведения, блок программы изменения масштаба цели, блок управления.

Недостатками этого устройства являются его сложность и высокая стоимость. Устройство требует для своей реализации наличия поворотной управляемой платформы, работающей в диапазоне температур эксплуатации оружия (±60^oC), что представляет собой при реализации трудную техническую задачу.

В патенте США N 4106218 НКИ 35-12c от 25.06.1975 (опубликован 25.02.1977), МКИ G 09 B 9/02 заявлен метод воспроизведения и аппаратура для приобретения навыков по совмещению линии наблюдения контролируемого объекта с целью. Метод и аппаратура связаны с техническими средствами для обучения и тренировки летчиков.

Имитатор цели в тренажере реализован посредством нескольких видеоконтрольных устройств (57, 277, 11), сложной системы механических задающих и отклоняющих систем (14, 33, 8). Указанный в патенте США N 4106218 имитатор цели безусловно не может быть применен для этапа эксплуатации авиационного оружия, так как для своей реализации требует сложной и точной кинематической схемы с применением серводвигателей, работающих в диапазоне температур ±60^o.

В книге В.А. Гуглина "Телевизионные игровые автоматы и тренажеры" (М.: Радио и связь, 1982, стр. 168-172) изложен метод трансформации телевизионных изображений при построении ТВ-имитаторов визуальной обстановки с применением видеоконтрольных устройств. Этот метод не позволяет провести контроль угловых и масштабных контуров ТГСН в составе КАБ.

Из известных ИОИ наиболее близким по технической сущности является комплект измерительный КИ-1А БЯ2.700.008 ТО для телевизионной головки самонаведения 9ЖБ-820 ОАО "Импульс", который может быть взят в качестве прототипа (фиг. 1).

Устройство содержит блок источников света 1, блок фотоизображения сюжета местности 2, блок программы изменения масштаба местности 3, блок программы угловых возмущений на траектории самонаведения 4, блок задания условий освещенности цели, ее контраста и спектрального состава 5, блок управления 9, вариообъектив с корректирующими компонентом 10, динамическая платформа (устройство поворотное) 11.

Вариообъектив с корректирующим компонентом 10, блок задания условий освещенности цели, ее контраста и спектрального состава 5, блок источников света 1, блок фотоизображения сюжета местности 2 установлены на поворотной штанге устройства поворотного 11.

Блоки 5, 1, 2, 10 имитируют удаленный объект поражения. Имитация сближения ТГСН с объектом поражения осуществляется корректирующим компонентом вариообъектива 10, необходимый закон изменения масштаба при этом задается блоком изменения масштаба 3, воздействующим на корректирующий компонент вариообъектива.

Имитация угловых отклонений осуществляется поворотным устройством 11, физически отклоняющим блоки 5, 1, 2, 10 в зависимости от заданной программы угловых возмущений, реализованной в блоке 4. Заданный спектральный состав и уровень освещенности обеспечивается блоком 5.

Известное устройство ОАО "Импульс" также сложно и дорого. Оно включает в себя, в том числе, дорогой вариообъектив, необходимый в данном устройстве для изменения масштаба цели по траектории сближения оружия и цели.

Устройство включает в себя сложный механический элемент - поворотную платформу, необходимую для создания угловых возмущений на траектории. Устройство не может быть использовано для проверок КАБов на этапе эксплуатации, так как вариообъективов, работающих в диапазоне температур ±60^oC, в РФ промышленность не выпускает. Это относится и к динамическим поворотным платформам. Кроме того, время контроля изделий включает в себя и время, необходимое для установления вариообъектива в исходное состояние, что при проверках функционирования КАБ на траекториях применения оружия увеличивает общее время контроля КАБ.

Целью настоящего изобретения является упрощение и удешевление имитатора оптического изображения, а также сокращения времени контроля корректируемых авиационных боеприпасов с телевизионными головками самонаведения на этапе изготовления и эксплуатации.

Эта цель достигается тем, что в состав устройства, содержащего блок источников света, выход которого соединен со входом блока фотоизображения сюжета местности с объектом поражения, блок программы изменения масштаба цели, блок программы угловых возмущений на траектории самонаведения, блок задания условий освещенности цели, ее контраста и спектрального состава, входы которых связаны с выходом блока управления, введены блок пилообразных сигналов, блок синусоидальных сигналов, блок связи с телевизионной головкой самонаведения. При этом вход блока пилообразных сигналов соединен с выходом блока программы изменения масштаба цели, а выход со входом блока связи с телевизионной головкой самонаведения, вход блока синусоидальных сигналов соединен с выходом блока программы угловых возмущений на траектории самонаведения, а выход со входом блока связи с телевизионной головкой самонаведения, вход блока связи с телевизионной головкой самонаведения соединен с выходом блока управления.

На фиг. 1 представлена блок-схема прототипа.

На фиг. 2 представлена блок-схема предложенного устройства.

Предлагаемое в изобретении устройство (фиг. 2) содержит блок источников света 1, блок фотоизображения сюжета местности с объектом поражения 2, блок программы изменения масштаба цели 3, блок программы угловых возмущений на траектории самонаведения 4, блок задания условий освещенности цели, ее контраста и спектрального состава 5, блок пилообразных сигналов 6, блок синусоидальных сигналов 7, блок связи с телевизионной головкой самонаведения 8, блок управления 9.

Блок источников света 1 через блок фотоизображения сюжета местности с объектом поражения 2 проецирует это фотоизображение в одном неизменном масштабе на оптическое приемное устройство телевизионной головки самонаведения. Спектральный состав оптического излучения, контраст цели и освещенность устанавливаются в блоке 5 в соответствии с сигналами с выхода блока управления 9.

Для имитации процесса сближения телевизионной головки самонаведения с целью блок управления 9 через блок программы изменения масштаба цели 3 включает блок пилообразных сигналов 6.

Блок программного изменения масштаба предназначен для формирования сигнала, пропорционального закону изменения масштаба изображения на заданной траектории движения корректируемого авиационного боеприпаса с телевизионной головкой самонаведения. При этом закон изменения масштаба на траектории полета соответствует соотношению

где a [1/сек] - коэффициент пропорциональности.

Сигналы с блока пилообразных сигналов 6 модулируются сигналом, поступающим с блока программы изменения масштаба цели 3, и через блок связи с телевизионной головкой самонаведения 8 поступают на отклоняющую систему видикона телевизионной головки самонаведения. В отклоняющей системе видикона головки самонаведения модулированные пилообразные сигналы смешиваются с напряжением развертки, что приводит к сужению поля зрения головки самонаведения. Сужение поля зрения телевизионной головки самонаведения воспринимается системой обработки изображения как увеличение масштаба изображения.

При этом осуществляется управление размахом строчной и кадровой развертки растра телевизионной головки при сохранении формата кадра. Это эквивалентно изменению масштаба наблюдаемого изображения без ухудшения его оптической фокусировки.

Изменение амплитуд пилообразных разверток позволяет получить эффект, аналогичный применению объектива с переменным фокусным расстоянием.

Для имитации угловых возмущений на траектории самонаведения взамен динамической платформы блок управления 9 через блок программы угловых возмущений 4 включает блок синусоидальных сигналов 7. Синусоидальными сигналы модулируются в соответствии с сигналами, поступающими с блока программы угловых возмущений 4, а затем через блок связи с телевизионной головкой самонаведения 8 поступают в контур углового слежения телевизионной головки самонаведения.

В контуре углового слежения ТГСН модулированные сигналы смешиваются с напряжением управления, что приводит к повороту видикона и сдвигу изображения пропорционально модулированным синусоидальным сигналам. Сдвиг изображения относительно штатного эталонного изображения, запомненного ТГСН, воспринимается системой обработки ТГСН как отклонение головки самонаведения на траектории движения.

Штатные системы ТГСН вырабатывают сигналы, компенсирующие увеличение изображения цели и угловые возмущения на траектории самонаведения. При этом факт наличия устойчивого автосопровождения фиксируется штатными средствами.

Предложенное устройство выгодно отличается от прототипа. Оно не содержит сложных и дорогих вариообъективов, динамических поворотных платформ, весьма неудобных для использования при контроле корректируемых авиационных боеприпасов с телевизионными головками самонаведения на этапе изготовления ТГСН и эксплуатации в составе КАБ.

Предложенное устройство позволяет осуществлять контроль во всем диапазоне температур эксплуатации ±60^oC.

Предложенное устройство уменьшает время контроля, так как одновременно позволяет проверять угловой и масштабные каналы автосопровождения цели ТГСН.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике корректируемых авиационных боеприпасов (КАБ) и может быть использовано для их контроля на любом этапе эксплуатации. Технический результат - упрощение и удешевление имитатора, а также сокращение времени контроля контролируемых боеприпасов. Имитатор цели позволяет осуществить контроль всех контуров телевизионной ГСН в составе КАБ без применения вариобъективов и поворотной платформы. Имитатор цели содержит блок источников света, перед которым расположен диапозитив с изображением местности с объектом поражения, а также блок изменения светотехнических характеристик цели, подключенный ко входу блока источников излучения, и блок управления, выходы которого подключены ко входу блока задания программы изменения масштаба цели и блока задания программы угловых возмущений на траектории самонаведения. Имитатор также содержит блок формирования пилообразных сигналов и блок формирования синусоидальных сигналов, выходы которых подключены к согласующему блоку, при этом вход блока формирования пилообразных сигналов подключен к выходу блока задания программы изменения масштаба цели, выход блока формирования синусоидальных сигналов подключен к выходу блока задания программы угловых возмущений на траектории самонаведения, а вход согласующего блока подключен к выходу блока управления. 2 ил.

Имитатор цели для боеприпасов с телевизионными головками самонаведения, содержащий блок источника света, оптически связанный с блоком сюжета местности, выполненным из последовательно оптически связанных диапозитива с изображением объекта поражения на местности и линзового объектива, оптически связанного с контролируемой телевизионной головкой самонаведения, блок управления, первый выход которого соединен с входом блока заданий условий освещенности, выход которого подключен к управляющему входу блока источников света, второй выход блока управления соединен с управляющим входом блока программы изменения масштаба, третий выход блока управления подключен к управляющему входу блока программы угловых возмущений на траектории, отличающийся тем, что в него введены блок формирования пилообразных сигналов, блок формирования синусоидальных сигналов и блок связи с телевизионной головкой самонаведения, первый вход которого через блок пилообразных сигналов подключен к выходу блока программы изменения масштаба, а второй вход упомянутого блока через блок синусоидальных сигналов соединен с выходом блока программы угловых возмущений, при этом управляющий вход блока связи с телевизионной головкой самонаведения подключен к четвертому выходу блока управления, выполненного с дополнительным четвертым выходом, а выход упомянутого блока связи электрически связан с контролируемой телевизионной головкой самонаведения.