УСТРОЙСТВО ИМПУЛЬСНОЙ АДАПТАЦИИ СВЕТОТЕХНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ К ПРИБОРАМ НОЧНОГО ВИДЕНИЯ Российский патент 2008 года по МПК B64D47/02 

Предлагаемое устройство относится к методам и устройствам обеспечения функционирования систем ночного видения, включающих в себя внешнее и внутреннее светотехническое оборудование, например для вертолетов, самолетов, танков, автомобилей, - где в качестве источников освещения используются светодиоды, и прибор ночного видения, например: очки, бинокль, монокль, низкоуровневая телевизионная камера и т.п., - работающий в импульсном режиме и во временной противофазе со светотехническим оборудованием.

Вышеуказанное устройство применяется при полетах или передвижениях носителей систем ночного видения для обеспечения ориентировки носителей в пространстве, маскировки, исключения паразитных засветок при работе в темное время суток, увеличения и обеспечения возможности измерения дальности до наблюдаемых объектов.

Известны следующие способы и устройства адаптации светотехнического оборудования к приборам ночного видения:

а) патент №2235666 на изобретение «Способ адаптации светотехнического оборудования преимущественно летательных аппаратов к приборам ночного видения и устройство для его осуществления», МПК⁷ В64D 47/02, дата приоритета 05.11.2001 г.;

б) свидетельство №14567 на полезную модель «Светотехническое оборудование, адаптированное к приборам ночного видения», МПК⁷ В64D 47/02, дата приоритета 31.01.2000 г.;

в) свидетельство №21768 на полезную модель «Поисково-посадочная фара летательного аппарата, адаптированная к приборам ночного видения», МПК⁷ В64D 47/02, дата приоритета 28.05.2001 г.

Недостаток известных способов и устройств адаптации заключается в невозможности обеспечения достаточной (удовлетворяющей современным требованиям) визуальной дальности видимости с помощью приборов ночного видения и в невозможности измерения расстояния до наблюдаемых объектов. Так, по нормативным документам, обеспечиваются дальности видимости с помощью приборов ночного видения до 1...2 км, в то время как, согласно современным требованиям, должны обеспечиваться дальности видимости до 5 км. Кроме того, по современным требованиям системы ночного видения должны обеспечивать визуально скрытное измерение дальности до наблюдаемых объектов для решения задач навигации и наведения в темное время суток.

В качестве прототипа авторами выбран способ адаптации светотехнического оборудования к приборам ночного видения и устройство для его осуществления по патенту на изобретение №2235666 от 05.11.2001 г., МПК⁷ В64D 47/02, как наиболее близкий по технической сущности. Недостатки прототипа указаны выше.

Цель изобретения - увеличение дальности видимости с помощью прибора ночного видения в несколько раз, обеспечение возможности измерения дальности до наблюдаемых стационарных и движущихся объектов, расположенных на различных расстояниях от носителя системы ночного видения, и получения их изображений и, как следствие, обеспечение возможности решения задач навигации и наведения на качественно новом уровне.

Для достижения указанной цели работа внешнего СТО и ПНВ осуществляется в активно-импульсном режиме, при котором производится процедура стробирования, заключающаяся в задаваемом изменении длительности и/или частоты следования импульсов (стробов), излучаемых светодиодами и лазером.

Для решения данной задачи используется активный светодиодный и лазерный импульсный подсвет наблюдаемых объектов, при этом заданным образом изменяются длительность, частота следования импульсов, а также используются другие виды модуляции излучения источников подсвета.

Для реализации предлагаемого устройства импульсной адаптации СТО к ОНВ устройство, содержащее внешнее и внутреннее СТО, блок синхронизации, обеспечивающий импульсный режим работы светотехнического оборудования и прибора ночного видения во временной противофазе друг относительно друга, снабжено установленным на носителе блоком формирования длительности строба (импульса) (далее - блока строба с формируемой длительностью), электрически связанным с внешним СТО, которое дополнительно снабжено импульсным лазером, соединенным с управляющим лазером блоком питания.

На фиг.1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства. Устройство состоит из внешнего 1 и внутреннего 2 светотехнического оборудования (СТО), устанавливаемого вне кабины 3 пилота и, соответственно, внутри нее. Источники 4, 5, 6, 7 излучения светотехнического оборудования 1 и 2 представляют собой сверхъяркие светодиоды (4, 5) и/или инфракрасные излучатели 6, а также импульсный лазер 7. Источники 4, 5, 6, 7 соединены с блоком строба с формируемой длительностью 8 через блок синхронизации 9, подключенный через модулятор 10 к речесигнализатору 11. Импульсный лазер 7 вторым входом соединен также с управляющим им блоком питания 12, соединенным с блоком строба с формируемой длительностью 8 через блок синхронизации 9. Очки 13 ночного видения (ОНВ) включают в себя приемник 14 или источник 15 синхросигналов и соединены линией связи 16 с блоком строба с формируемой длительностью 8 через блок синхронизации 9.

На фиг.2 изображены элементы 6, 7 внешнего 1 СТО, конструктивно выполненные в виде прожектора или фары с расположенными по окружности ИК-излучателями 6 и в центре - импульсным лазером 7. Отраженное излучение от наблюдаемого объекта воспринимается ОНВ 13. Излучатели 6, 7 внешнего 1 СТО работают в импульсном режиме, а управляющие импульсы заданным образом (в зависимости от используемого вида модуляции) формируются системой, состоящей из функционально связанных блока строба с формируемой длительностью 8, блока синхронизации 9 и управляющего лазером блока питания 12.

Устройство работает следующим образом. Внешнее 1 и внутреннее 2 СТО питается импульсами напряжения блока синхронизации 9. Параметры этих импульсов могут изменяться модулятором 10 в зависимости от информации, поступающей с речесигнализатора 11, управляемого через приемник 17 голосом или условными кодами. ИК-излучатели 6 и импульсный лазер 7, кроме того, параллельно питаются импульсами напряжения блока строба с формируемой длительностью 8 через блок синхронизации 9. С помощью этих импульсов (стробов) и процедуры стробирования по дальности осуществляется измерение расстояний до наблюдаемых объектов и регистрация изображений объектов с помощью очков ночного видения 13. Блок строба с формируемой длительностью 8 управляется извне (например, из кабины пилота).

Стробирование по дальности обеспечивается последовательным приемом нескольких стробирующих импульсов малой длительности за время τ следования импульса излучения импульсного лазера 7 до наблюдаемого объекта и обратно, равное длительности τ_э включения ЭОПов (ЭОП - электронно-оптический преобразователь) ОНВ 13, - τ=τ_э. Это позволяет получить информацию о дальности до наблюдаемого объекта (например, с помощью импульсного лазерного дальномера) и его изображение.

Введение в предлагаемое устройство блока строба с формируемой длительностью 8 дает также дополнительное преимущество по сравнению с устройством-прототипом, заключающееся в появлении возможности наблюдать разноудаленные объекты путем регистрации их изображений как сечений строба.

Таким образом, вышеописанное устройство для импульсной адаптации СТО преимущественно ЛА к ПНВ позволяет достигнуть цели изобретения, а именно: увеличения дальности видимости в 2...6 раз, обеспечения возможности измерения дальности до наблюдаемых стационарных и движущихся объектов, расположенных на различных расстояниях от носителя системы ночного видения и получения их изображений и, как следствие, обеспечения возможности решения задач навигации и наведения.

Предложенное устройство применяется при полетах или передвижениях носителей систем ночного видения для обеспечения ориентировки носителей в пространстве и маскировки путем исключения паразитных засветок, т.е. для обеспечения их работы в темное время суток. Устройство содержит внутреннее и внешнее светотехническое оборудование, источники освещения и сигнализации которого выполнены в виде светодиодов, и блок синхронизации, подключенный к светотехническому оборудованию и прибору ночного видения. В него введен также управляемый извне блок строба с формируемой длительностью, первым своим выходом подключенный к дополнительно введенному входу блока синхронизации, а вторым выходом - к внешнему светотехническому оборудованию. Изобретение позволяет увеличить дальность видимости с помощью прибора ночного видения в несколько раз с обеспечением возможности измерения дальности до наблюдаемых стационарных и движущихся объектов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство импульсной адаптации светотехнического оборудования преимущественно летательных аппаратов к приборам ночного видения, содержащее внутреннее и внешнее светотехническое оборудование, источники освещения и сигнализации которого выполнены в виде светодиодов, и блок синхронизации, подключенный к светотехническому оборудованию и прибору ночного видения, отличающееся тем, что в него введен управляемый извне блок строба с формируемой длительностью, первым своим выходом подключенный к дополнительно введенному входу блока синхронизации, а вторым выходом - к внешнему светотехническому оборудованию.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что внешнее светотехническое оборудование снабжено лазером, генерирующим импульсы переменной длительности и/или переменной частоты следования с помощью вновь введенного управляющего лазером блока питания, который соединен с блоком синхронизации.