ОПТИЧЕСКИЙ ПРИБОР РАЗВЕДКИ Российский патент 2008 года по МПК G01C3/04 

Изобретение относится к малогабаритным оптическим приборам разведки типа «бинокль-дальномер», обеспечивающих работу из положения «с рук» (hand held).

К приборам данного вида можно отнести «Устройство для измерения сферических координат», описанное в патенте SU №1827136 АЗ от 11.03.91 г., МКИ G01C, 3/00 и в техническом описании и инструкции по эксплуатации прибора дальномерно-угломерного ПДУ-1 (ЖГДК.201161.009 ТО), и «Бинокль с функцией запоминания цифрового изображения», описанный в публикации заявки на патент US №2005/0018048 А1, МКИ Н04, 5/225; US.C1 - 348/207.99.

Устройство для измерения сферических координат, описанное в патенте SU №1827136 A3 от 11.03.91 г., представляет собой оптический прибор разведки - псевдобинокль-дальномер, состоящий из лазерного дальномера, механически и электрически сопряженных с самогоризонтируемыми, за счет карданного маятникового подвеса, электронным магнитным компасом и электронным датчиком угла места. Данный прибор разведки позволяет наблюдать удаленный объект и измерять его сферические координаты относительно оператора. Кроме того, согласно технического описания прибор дальномерно-угломерный ПДУ-1, реализованный в соответствии с вышеуказанным патентом, позволяет вводить и запоминать тип объекта, наблюдаемого через оптику прибора.

Бинокль с функцией цифрового запоминания изображения, наблюдаемого через оптику бинокля, описанный в публикации заявки на патент US №2005/0018048 А1, представляет собой бинокль, оптико-механически сопряженный с модулем цифрового запоминания изображения, видимого через оптику бинокля, состоящем из оптического телескопа с CCD фотоприемной матрицей, блока сжатия информации, микропроцессора с программной памятью и выходного модуля, состоящего из жидкокристаллической цифровой матрицы с драйвером и USB интерфейсом.

Наиболее близким к заявляемому прибору является «Устройство для измерения сферических координат», патент SU №1827136 от 11.03.91 г., МКИ G01C, 3/00.

К недостаткам данного прибора, как оптического прибора разведки, следует отнести отсутствие возможности запоминания изображения, наблюдаемого оператором через оптический визир, что не позволяет реализовать выполнение следующих задач:

- документирование изменения изображения наблюдаемого через оптику прибора одного и того же наблюдаемого участка местности во времени;

- последующего более детального изучения на экране дисплея изображения, наблюдаемого оператором, особенно изображения, сохраняющегося короткое время, например запуск ПТУРСа, взрыв снаряда и т.д.;

- передачи наблюдаемого изображения на пункт сбора развединформации;

- документирования результатов огневых действий боевых соединений;

- включения прибора в автоматизированную систему распознавания объектов противника;

- создания выносных «разведглаз» с командно-наблюдательных пунктов, укрытых в складках местности.

Кроме того, к техническим недостаткам данного прибора, а именно электронного компаса с электронным датчиком угла места, можно отнести большое время его перевода из походного состояния в боевое и обратно за счет необходимости его арретирования в процессе движения и разарретирования при ведении разведки, а также ограничения функциональных возможностей магнитного компаса при его перемещении на большие расстояния (более 100 км) с севера на юг (после перемещения необходимо проводить регламентные работы с прибором по компенсации вертикальной составляющей силы магнитного поля).

Цель изобретения - увеличить функциональные возможности прибора, улучшить его временные характеристики и удобство его использования.

Это достигается тем, что в оптический прибор разведки, состоящий из лазерного дальномера, содержащего оптический визир, блок управления и цифровой индикатор, и блока измерения магнитного азимута и угла места, электрически и механически сопряженного с лазерным дальномером, дополнительно введен блок запоминания цифрового изображения, смонтированный таким образом, что оптическая ось оптического визира, входящего в блок запоминания изображения, параллельна оптической оси визира дальномера, при этом фотоиндикатор блока расположен в фокальной плоскости окуляра цифрового индикатора, электронное устройство обработки и сохранения изображения данного блока через модуль сопряжения соединено с блоком управления лазерного дальномера, а блок измерения магнитного азимута и угла места выполнен в виде трехосного электронного магнитного датчика, электронных датчиков наклона магнитного датчика в двух плоскостях, микропроцессора с программной памятью, вычисляющего магнитный азимут, угол места (угол отклонения оптической оси телескопа наблюдения относительно горизонтальной плоскости), а также энергонезависимой памяти и модуля, реализующего RS-232 интерфейс.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:

фиг.1 - функциональная блок-схема прибора разведки;

фиг.2 - блок-схема блока запоминания цифрового изображения;

фиг.3 - блок- схема блока измерения магнитного азимута и угла места.

На фиг.1 изображена функциональная блок-схема оптического прибора разведки, состоящего из лазерного дальномера 1, блока измерения магнитного азимута и угла места 2 и блока запоминания цифрового изображения 3.

Лазерный дальномер 1 состоит из лазерного излучателя 4, лазерного излучающего телескопа 5, устройства поджига 6, блока управления с органами управления и вторичным источником питания 7, оптической системы ввода стартового сигнала в лазерное фотоприемное устройство 8, лазерного фотоприемного устройства 9, оптического телескопа наблюдения (визира) 10, цифрового индикатора 11, окуляра вывода цифровой информации 12, источника питания 13, котировочных оптических клиньев 14.

Лазерный излучатель 4 оптически сопряжен с лазерным излучающим телескопом 5, с оптической системой ввода стартового сигнала 8 в лазерное фотоприемное устройство 9, электрически - с устройством поджига 6, блоком управления 7, включающим в себя органы управления и вторичный источник питания.

Блок управления 7, в состав которого входит выходной канал связи, например интерфейс RS 232, электрически сопряжен с устройством поджига 6, лазерным излучателем 4, лазерным фотоприемным устройством 9, цифровым индикатором 11, модулем сопряжения 27 электронного устройства обработки и сохранения изображения 15 блока цифрового запоминания изображения 3 и блоком измерения магнитного азимута и угла места 2.

Оптический телескоп наблюдения 10 включает в себя в качестве составной части лазерный оптический приемный блок 16, оптически сопряженный с лазерным фотоприемным устройством 9, визирную марку 17 и окуляр телескопа наблюдения 18.

Блок цифрового запоминания изображения 3 (фиг.1, 2) состоит из фототелескопа 19, фотоприемной матрицы 20, например CMOS с контроллером, электронного устройства обработки и сохранения изображения 15, фотоиндикатора 24, например жидкокристаллической цифровой матрицы (ЖКИ) с контроллером 25, высокоскоростного выходного канала связи 26, например интерфейса типа USB, и модуля сопряжения 27. Оптическая ось фототелескопа параллельна оптической оси телескопа наблюдения 10. Фототелескоп 19 оптико-механически сопряжен с фотоприемной матрицей 20, которая, в свою очередь, сопряжена с электронным устройством обработки и сохранения изображения 15, состоящим из блока сжатия информации MJPEG 21, энергонезависимой памяти 22, микропроцессора с программной памятью 23. Фотоиндикатор 24 размещен в фокусе окуляра вывода цифровой информации лазерного дальномера 12, а электронное устройство обработки и сохранения изображения 15 через модуль сопряжения 27 соединено с блоком управления 7 лазерного дальномера.

Блок измерения магнитного азимута и угла места 2 (фиг.3) состоит из модуля трехосного электронного датчика магнитного поля 29, электронных датчиков наклона магнитного датчика в двух плоскостях 30 и микропроцессора с программной памятью 31, вычисляющего магнитный азимут (угол между вектором горизонтальной составляющей магнитного поля и горизонтальной проекцией оптической оси телескопа наблюдения 10), а также угол места (угол отклонения оптической оси телескопа наблюдения 10 относительно горизонтальной плоскости). Кроме того, в состав электронного блока измерения магнитного азимута и угла места входит энергонезависимая память 32 и модуль 33, реализующий RS-232 интерфейс.

Оптический прибор разведки работает следующим образом. Оператор берет прибор в руки и при помощи телескопа наблюдения 10 производит поиск объекта. При обнаружении объекта он при помощи органов управления блока управления 7 переводит прибор в режим фотографирования, наводит визирную марку 17 телескопа наблюдения прибора 10 на объект и производит его фотографирование при помощи фототелескопа 19, фотоприемной матрицы 20 и электронного устройства 15 блока запоминания цифрового изображения 3. Полученное изображение высвечивается на фотоиндикаторе 24 блока запоминания цифрового изображения и наблюдается через окуляр вывода цифровой информации 12 прибора. Полученная цифровая фотография автоматически запоминается в энергонезависимой памяти 22 блока запоминания цифрового изображения 3.

После получения цифрового изображения оператор переводит при помощи органов управления блока управления 7 прибор в режим измерения сферических координат объекта, для чего наводит визирную марку 17 телескопа наблюдения 10 на объект и при помощи органов управления блока управления запускает накачку лазерного дальномера. Получив с цифрового индикатора 11 сигнал о готовности лазерного излучателя 14 к излучению, оператор при помощи органов управления запускает работу излучателя, при этом через телескоп лазерного излучения проходит излучение лазерного импульса в пространстве в направлении объекта и через оптическую систему ввода стартового сигнала 8 запуск счетчика времени. По принятию лазерным фотоприемным устройством 16 отраженного от объекта лазерного сигнала блок управления лазера 7 определяет временной интервал и вычисляет измеренную дальность. Одновременно с измерением дальности производится опрос данных с блока измерения магнитного азимута и угла места 2. Полученные данные высвечиваются на индикаторе цифровой информации 11 и наблюдаются через окуляр вывода цифровой информации прибора 12. Получив данные о дальности, оператор оценивает их и, в случае необходимости, изменяя при помощи органов управления блока управления 7 минимальную дальность измерения объекта, производит повторные измерения дальности до получения достоверной дальности. Полученные значения сферических координат и тип объекта, устанавливаемый оператором при помощи органов управления 10, хранятся в памяти блока управления лазерным дальномером 7. По запросу с внешней ЭВМ хранящиеся в памяти прибора разведки цифровое изображение объекта, его тип и сферические координаты автоматически передаются в ЭВМ по выходному каналу связи прибора. Выходной канал связи прибора может включать в себя, например, RS-232 интерфейс для передачи цифрового сообщения и USB интерфейс для передачи цифрового изображения.

Заявленное техническое решение относится к малогабаритным оптическим приборам типа «бинокль-дальномер». Оптический прибор разведки состоит из лазерного дальномера, содержащего оптический визир, блок управления и цифровой индикатор, и блока измерения магнитного азимута и угла места, фототелескопа, фотоприемной матрицы, оптически сопряженной с фототелескопом, электронного устройства обработки и сохранения изображения, а также фотоиндикатора, высокоскоростного выходного канала связи и модуля сопряжения. Технический результат: расширение функциональных возможностей, улучшение временных характеристик устройства. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Оптический прибор разведки, состоящий из лазерного дальномера, содержащего оптический визир, блок управления и цифровой индикатор, и блока измерения магнитного азимута и угла места, отличающийся тем, что в него дополнительно введены фототелескоп, фотоприемная матрица, оптически сопряженная с фототелескопом, электронное устройство обработки и сохранения изображения, а также фотоиндикатор, высокоскоростной выходной канал связи и модуль сопряжения, при этом электронное устройство обработки и сохранения изображения соединено с фотоприемной матрицей, фотоиндикатором, выходным каналом связи и модулем сопряжения, а через модуль сопряжения с блоком управления лазерного дальномера, оптическая ось фототелескопа параллельна оптической оси визирного канала лазерного дальномера, фотоиндикатор расположен в фокальной плоскости окуляра цифрового индикатора лазерного дальномера, образуя совместно с ним единый приборный индикатор.2. Оптический прибор разведки по п.1, отличающийся тем, что блок измерения магнитного азимута и угла места выполнен в виде трехосного электронного датчика магнитного поля, электронных датчиков наклона магнитного датчика в двух плоскостях и микропроцессора с энергонезависимой памятью, вычисляющего и запоминающего магнитный азимут и угол места (угол отклонения оптической оси визира относительно горизонтальной плоскости).3. Оптический прибор разведки по п.1, отличающийся тем, что электронное устройство обработки и сохранения изображения состоит из блока сжатия информации, сигнального микропроцессора с программной памятью, энергонезависимой памяти.