ДВУХКАНАЛЬНЫЙ ПРИЦЕЛ НОЧНОГО ВИДЕНИЯ Российский патент 2007 года по МПК F41G1/32 G02B23/12 

Предложение относится к устройствам оптического наведения или прицеливания и может быть использовано в качестве пассивного прибора ночного видения в составе переносного зенитного ракетного комплекса (ПЗРК) типа "Игла" для поиска, обнаружения и сопровождения воздушной цели в темное время суток.

Известно прицельное устройство для прицельной стрельбы в дневное и в ночное время, см. патент РФ № 2130576, МПК 6 F 41 G 1/32, G 02 В 27/30, содержащее материальный носитель информации о прицельном знаке, например диафрагму, сетку или светящийся объект, и элемент формирования изображения прицельного знака, например окуляр, дающий несколлимированный пучок от центрального фрагмента носителя, по изображению которого осуществляется прицеливание, при этом выходная апертура прицельного устройства разбита на две зоны: рабочую и предварительного наведения с различными отклонениями от направления прицеливания пучков выходящих лучей.

Известно прицельное устройство, см. заявку DE 4336956 А1, F 41 G 1/32, содержащее излучатель монохроматического света для получения цветной прицельной марки, которая отображается в глазу оператора. Излучатель содержит люминесцирующий материал, который облучается естественным светом или другим источником света. Таким путем получается осветительное устройства, которое для получения искусственного источника света может отказаться от цветной прицельной марки.

Известен универсальный оптический прицел по заявке РФ № 2000116406, 7 G 02 В 23/12, содержащий оптику для дневного наблюдения в виде объектива, окуляра, оборачивающей системы, плоскопараллельной пластины с прицельной сеткой и осветителем, и прибор ночного видения, в который введена та же прицельная сетка путем оптического совмещения частей полей зрения объективов дневного наблюдения и прибора ночного видения за счет введения усеченной треугольной призмы.

Известен прибор для бинокулярного наблюдения, см. полезную модель 12471, 7 G 02 В 23/12, содержащий камерный объектив, электронно-оптический преобразователь (ЭОП), коллиматорный объектив, две пары зеркал и пару телескопических систем с дополнительными проекционными объективами, установленными между ее объективом и окуляром.

Известен оптический прицел для стрельбы в дневных и ночных условиях, см. заявку США № 5653034 А 6 F 41 G 1/34, содержащий перекрестье, первый и второй источники света, волоконно-оптический кабель, оптический фокусирующий узел и оптическое разделительное зеркало. Первый источник света принимает естественное световое излучение, взаимодействует с фокусирующим узлом и содержит оптические волокна, которые обеспечивают прием светового излучения определенной длины, направленного внутрь волокна. Первый источник света обеспечивает подсветку перекрестья для обеспечения контрастности между ним и объектом, находящимся в поле зрения прицела. Второй источник света является искусственным и, взаимодействуя с волоконно-оптическим кабелем и фокусирующим узлом, обеспечивает подсветку перекрестья в ночных условиях. Разделительное зеркало содержит отражательное покрытие, которое обеспечивает пропускание светового излучения в определенном диапазоне длин волн и отражение светового излучения в другом диапазоне. Зеркало расположено таким образом что обеспечивает формирование изображения перекрестья на фоне наблюдаемого объекта.

Известно прицельное устройство по патенту РФ № 2158405, МПК 7 F 41 G 1/38, содержащее целеуказатель и наблюдательную систему, размещенные рядом с возможностью одновременного восприятия одним глазом изображения прицельного знака, поступающего из целеуказателя, и изображения цели, поступающий из наблюдательной системы.

Данное устройство не предусмотрено для работы в ночное время.

Наиболее близким аналогом является двухканальный прибор для дневного и ночного наблюдения по патенту РФ № 2158947, класс МПК 7 G 02 В 23/12, состоящий из корпуса, объектива и окуляра, общих для дневного и ночного каналов, ЭОП, относящегося к ночному каналу, оборачивающей системы, подвижной части системы отклонения световых лучей, выполненной в виде закрепленных на концах поворотной вилки двух плоских зеркал, и неподвижной части системы отклонения световых лучей, принадлежащих дневному каналу. При этом поворотная вилка соединена с переключателем каналов.

Прибор обеспечивает наблюдение за объектами как в дневное, так и в ночное время. Однако использование его в составе ПЗРК в качестве средства для поиска в темное время суток высокоскоростной воздушной цели, обнаружение и сопровождение ее до вхождения в зону, разрешенную для пуска ракеты, и в самой зоне не может быть достаточно эффективным в пределах постоянного поля зрения и из-за большой разницы угловых скоростей линии визирования "ракета-цель", которые изменяются в очень широком диапазоне в зависимости от дальности, скорости, типа цели и ее траектории. В каналах прибора не предусмотрены формирование и вывод информации о текущих параметрах цели и индикации момента ее захвата головкой самонаведения (ГСН) ракеты.

Техническим результатом предложения является повышение эффективности поиска воздушной цели в темное время суток, увеличение дальности ее обнаружения и надежности сопровождения, введение в канале прибора информации о текущих параметрах цели и о захвате ее ГСН ракеты, благодаря чему существенно повышается эффективность использования ПЗРК.

Для этого в двухканальном прицеле ночного видения, содержащим оптико-электронный канал наблюдения за воздушным пространством, включающий входную оптическую систему, электронно-оптический преобразователь, сетку, выходную оптическую систему и закрепленное на поворотной вилке зеркало, входная оптическая система оптико-электронного канала наблюдения выполнена в виде двух съюстированных между собой объективов - длиннофокусного и короткофокусного и снабжена связанным с поворотной вилкой механизмом их последовательного включения в электронно-оптический канал с правым окуляром выходной оптической системы, при этом левый элемент выходной оптической системы является псевдоокуляром, образующим канал визуального отображения информации предварительного целеуказания, в фокальной плоскости которого установлена состыкованная стекловолоконным жгутом с индикатором захвата цели на ПЗРК плата индикации для высвечивания на ней отображаемой информации о захвате цели ГСН ракеты, а также о направлении движения и дальности до цели.

Сущность предложения поясняется чертежами, где:

на фиг.1 - общий вид двухканального прицела, на фиг.2 - поле зрения окуляра, на фиг.3 - поле зрения псевдоокуляра, на фиг.4 - кинематическая схема механизма переключения полей зрения, на фиг.5 - структурная схема прицела, на фиг.6, 7 - фото прибора.

Двухканальный прицел ночного видения содержит оптико-электронный канал наблюдения за воздушным пространством (сектором ночного неба) и канал визуального отображения информации предварительного целеуказания (текущая дальность до цели, азимут цели и сигнал о захвате цели), поступающей от средств целеуказания (блока 9С520).

Оптико-электронный канал наблюдения содержит входную оптическую систему, состоящую из длиннофокусного объектива 1 и короткофокусного объектива 2^{с крышками 1а, 2а. Механизм переключения объективов (полей зрения) включает поворотную вилку с зеркалом 3, электромагнит 4, срабатывающий по сигналу от средств целеуказания 5 (например, от блока 9С520), рычаг 5а для переключения вручную на широкое поле зрения (на объектив 2), а также рукоятку 6 для переключения вручную на узкое поле зрения (включения объектива 1), см. фиг.4. Оптико-электронный канал наблюдения включает также ЭОП 7, на фотокатоде которого строят изображение сектора ночного неба и воздушной цели объективы 1 или 2. Усиленное по яркости изображение совместно с прицельной маркой, формируемой сеткой 8, рассматривается оператором через окуляр 9 выходной оптической системы. Яркость прицельной марки регулируется ручкой 8а.}

Канал визуального отображения информации предварительного целеуказания выполнен в виде псевдоокуляра 10, в поле зрения которого выводится текущая дальность до цели и азимут (направление) движения цели - "вправо" или "влево". Отображаемая информация высвечивается на плате индикации 11, которая установлена в фокальной плоскости псевдоокуляра 10 выходной оптической системы (фиг.3). Расшифровка сигналов от средств целеуказания для канала осуществляется дешифратором 12. В фокальную плоскость псевдоокуляра выведен также торец стекловолоконного жгута 13, служащего для отображения в поле зрения псевдоокуляра светового сигнала о захвате цели. (Другой торец стекловолоконного жгута сочленен с индикатором захвата цели на пусковой трубе, обеспечивая перенос светового сигнала о захвате цели в поле зрения псевдоокуляра). Индикация в псевдоокуляре 10 отображается на зеленом фоне свечения экрана, идентичном фону свечения экрана ЭОП.

Установку линии прицеливания, которая должна проходить через центр прицельной марки относительно посадочного места пусковой трубы ПЗРК, и выверку прицельной марки осуществляют перемещением сетки 8 по горизонтали и вертикали, соответственно, винтами 14 и 15 (см. фиг.2).

Взаимное расположение световых сигналов от индикаторов и прицельной марки обеспечивает удобство их восприятия и не мешает наблюдению за целью.

Электропитание прицела осуществляется или от внешнего источника, или от автономного источника питания 16, например трех аккумуляторов НЛЦ-0,9, которые герметично закрываются крышкой 17 и фиксируются винтом 18.

Переключатель 19 служит для включения питания на ЭОП и светодиод подсветки сетки 8, а также светодиоды подсветки фона платы индикации 11.

Кабель 20 служит для подключения прицела к внешнему источнику питания и средствам целеуказания.

Для установки прицела на направляющую типа "ласточкин хвост" пусковой трубы ПЗРК на корпусе имеется кронштейн 21. Жесткая фиксация прицела осуществляется затяжкой маховика 22.

Налобник 23 служит для совмещения и фиксации зрачков глаз с выходными зрачками окуляра и псевдоокуляра. На корпусе прицела имеется светодиод 24, сигнализирующий о разряде автономного источника питания.

Для обеспечения влагозащищенности внутренней полости оптической системы имеются патроны осушки 25.

Принцип действия оптико-электронного канала наблюдения основан на усилении яркости изображения наблюдаемой цели ЭОП, а канала визуального отображения информации - на введении в фокальную плоскость псевдоокуляра информации предварительного целеуказания.

Наблюдение в оптико-электронный канал ведется правым глазом, а в канал визуального отображения информации - левым глазом.

После индивидуальной настройки выходной оптической системы (по межзрачковому расстоянию, диоптрийной установке на резкость, соотношению яркостей полей в обоих каналах) оператор видит изображения обоих каналов совмещенными в одном, общем изображении, включающем как информацию о наблюдаемом секторе неба, так и визуально отображаемую информацию о предварительном целеуказании.

При работе с длиннофокусным объективом обеспечивается режим поиска, обнаружения и сопровождения цели на дальности свыше 3 км, а при работе с короткофокусным объективом - на дальности до 3 км.

Первоначально, при работе с длиннофокусным объективом, зеркало устанавливается в ход лучей этого объектива вручную - с помощью рукоятки 6 (ВВОД д. Об.). Если цель обнаружена и сопровождается в узком поле зрения длиннофокусного объектива на большой дальности, то по мере уменьшения дальности до 3 км происходит автоматическое или производится ручное переключение на наблюдение в широком поле зрения короткофокусного объектива и продолжается сопровождение цели до момента ее захвата головкой самонаведения (ГСН), о чем информирует сигнал, поступающий в поле зрения псевдоокуляра (в верхней части поля, см. фиг.3). Переключение на короткофокусный объектив (широкое поле зрения) производится поворотом вилки с зеркалом 3 автоматически электромагнитом 4 по сигналу от средств предварительного целеуказания (от блока 9С520), или вручную рычагом 5а (ВВОД к. ОБ.). Обратное переключение на работу с длиннофокусным объективом 1 (при поиске следующей цели) осуществляется вручную рукояткой 6.

Изобретение относится к устройствам оптического наведения или прицеливания и может быть использовано в качестве пассивного прибора ночного видения в составе переносного зенитного ракетного комплекса. Двухканальный прицел ночного видения, содержащий оптико-электронный канал наблюдения за воздушным пространством, включает входную оптическую систему, электронно-оптический преобразователь, сетку, выходную оптическую систему и закрепленное на поворотной вилке зеркало. Входная оптическая система оптико-электронного канала наблюдения выполнена в виде двух съюстированных между собой объективов - длиннофокусного и короткофокусного и снабжена связанным с поворотной вилкой механизмом их последовательного включения в электронно-оптический канал с правым окуляром выходной оптической системы. При этом левый элемент выходной оптической системы является псевдоокуляром, образующим канал визуального отображения информации предварительного целеуказания, а в его фокальной плоскости установлена состыкованная стекловолоконным жгутом с индикатором захвата цели плата индикации для высвечивания на ней отображаемой информации целеуказания. Техническим результатом является повышение эффективности поиска воздушной цели в темное время суток, увеличение дальности ее обнаружения и надежности сопровождения. 7 ил.

Двухканальный прицел ночного видения, содержащий оптико-электронный канал наблюдения за воздушным пространством, включающий входную оптическую систему, электронно-оптический преобразователь, сетку, выходную оптическую систему и закрепленное на поворотной вилке зеркало, отличающийся тем, что входная оптическая система оптико-электронного канала наблюдения выполнена в виде двух съюстированных между собой объективов - длиннофокусного и короткофокусного и снабжена связанным с поворотной вилкой механизмом их последовательного включения в электронно-оптический канал, включающий правый окуляр выходной оптической системы, левый элемент которой является псевдоокуляром, образующим канал визуального отображения информации предварительного целеуказания, в фокальной плоскости которого установлена состыкованная стекловолоконным жгутом с индикатором захвата цели плата индикаций для высвечивания на ней отображаемой информации о захвате цели, а также направлении движения и дальности до цели.