УЧЕБНЫЙ ДАЛЬНОМЕР Российский патент 2008 года по МПК F41G3/00 

Изобретение относится к средствам прицеливания и наводки и может быть использовано в качестве прибора для обучения или тренировки дальномерщиков (операторов) в прицеливании или наводке орудий и управляемых артиллерийских снарядов как автономно, так и в составе учебно-тренировочных средств (тренажеров).

Известен лазерный целеуказатель-дальномер, содержащий приемопередатчик, в корпусе которого размещены дневной визирный канал, лазерный излучающий канал, приемно-дальномерный канал, цифровой дисплей, оптически сопряженный с информационным окуляром, проектор прицельной марки с источником ее подсветки, блок канала ночного видения, устройство для параллельного переноса изображения для оптического сопряжения объектива и проектора прицельной марки, блок оперативного управления яркостью цифрового дисплея, подключенный к цифровому дисплею, генератор импульсов тока, блок регулируемой временной задержки, генератор высоковольтных импульсов (патент на изобретение РФ №2104485, G01C 3/00, G01S 17/06, 1996 г.).

Изобретение позволяет повысить дальность действия лазерного целеуказателя-дальномера и удобство работы оператора в ночных условиях, однако оно конструктивно сложно в реализации, обладает большой стоимостью и не может быть встроено в учебно-тренировочные средства (тренажеры), эксплуатируемые в помещении.

Известен лазерный дальномер, содержащий излучающий канал, широкополосный канал, канал большого увеличения, устройство оптического сопряжения широкополосного канала и канала большого увеличения, блок управления и обработки информации, цифроиндикатор, электромагнит, оптический аттенюатор (патент на изобретение РФ №2135954, G01C 3/00, G01S 17/08, G02B 23/08, 1998 г.).

Данное изобретение позволяет расширить диапазон действия и функциональные возможности, снизить массу и габариты дальномера, однако обладает такими же недостатками, что и предыдущее.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому конструктивному техническому решению является штатный лазерный целеуказатель-дальномер ЛЦД-2, содержащий приемопередатчик, задатчики горизонтального и вертикального наведения, оптический блок (Лазерный целеуказатель-дальномер ЛЦЦ-2 ет 1.040.011 ТО и ИЭ, НИИ «Полюс», Москва, 1995 г.).

Однако данное устройство не позволяет проводить подготовку операторов в классных условиях, отличается наличием опасного для органов зрения человека источника высокоинтенсивного лазерного излучения и имеет существенную стоимость вследствие своей технической сложности. Кроме того, в рамках одного учебного занятия отсутствует возможность по отработке операторами действий в различных климатических условиях и зонах, а параметр «время суток» не может отличаться от естественного времени суток.

Перед авторами стояла задача создания простого по конструкции, недорогого по стоимости учебного дальномера с расширением его функциональных возможностей и приближением условий тренировки на нем к реальным.

Указанная задача решена за счет того, что в дальномер, содержащий приемопередатчик, задатчики горизонтального и вертикального наведения и оптический блок, дополнительно введены устройство отображения информации, вычислитель и устройство обработки информации.

При этом оптический блок выполнен в виде визирного канала и канала цифроиндикатора.

Вычислитель выполнен в виде блока коммутации, устройства управления и формирователя информации, соединенных последовательно между собой.

Приемопередатчик подключен к вычислителю посредством устройства обработки информации, с которым соединены задатчики горизонтального и вертикального наведения, а устройство отображения информации подключено к вычислителю.

Поля зрения визирного канала и канала цифроиндикатора съюстированы с изображением устройства отображения информации.

Заявляемый учебный дальномер обладает совокупностью существенных признаков, не известных из уровня техники для изделий подобного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для полезной модели.

Сущность заявляемого конструктивного решения поясняется с помощью структурной схемы.

Учебный дальномер содержит приемопередатчик 1, задатчики 2 и 3 горизонтального и вертикального наведения соответственно, оптический блок 4, устройство 5 отображения информации, вычислитель 6 и устройство 7 обработки информации. При этом оптический блок 4 содержит визирный канал 8 и канал 9 цифроиндикатора. Вычислитель 6 содержит блок 10 коммутации, устройство 11 управления и формирователь 12 информации, последовательно соединенные между собой.

Учебный дальномер может использоваться для подготовки дальномерщиков как автономно, так и в составе тренажера для комплексной подготовки артиллерийских расчетов.

Рассмотрим работу учебного дальномера при его автономном функционировании. При подаче электропитания на формирователе 12 информации вычислителя 6 отображается меню параметров упражнения (местность, время суток, метеоусловия, цель, координаты цели). В поле зрения визирного канала 8 на устройстве 5 отображения информации появляется начальный участок местности, а в поле зрения канала 9 цифроиндикатора устройства 5 отображения информации - начальные (нулевые) значения дальности до цели и угловых координат линии визирования канала 8.

Инструктор вводит параметры упражнения, сообщает дальномерщику визуальные и угловые ориентиры цели и отдает ему команду на поиск цели и измерение дальности до нее. В процессе выполнения упражнения инструктор может давать обучаемому дополнительные указания и «подсказки».

Для поиска цели дальномерщик начинает вращать маховички (на чертеже не показаны) задатчиков 2 и 3 горизонтального и вертикального наведения соответственно, сигналы с которых через устройство 7 обработки информации и блок 10 коммутации поступают в устройство 11 управления, выполняющее расчет учебно-информационной модели и задание данных для формирователя 12 информации на изменение изображения формируемого устройством 5 отображения информации в поле зрения каналов 8 и 9. Одновременно дальномерщик наблюдает правым глазом через окуляр канала 8 за перемещающейся в его поле зрения местностью и левым глазом через окуляр канала 9 - за значениями горизонтальных и вертикальных углов, которые должны изменяться в сторону заданных значений. Обнаружив цель, обучаемый по визуальным ориентирам в поле зрения канала 8 и значениям угловых координат в поле зрения канала 9 цифроиндикатора убеждается, что найдена заданная цель. Далее обучаемый вращением маховичков задатчиков 2 и 3 совмещает центр прицельной марки в поле зрения канала 8 с контуром цели на устройстве 5 отображения информации и подает команду на приемопередатчик 1, имитирующий операцию измерения дальности на штатном дальномере. Команда с приемопередатчика 1 через устройство 7 обработки информации и блок 10 коммутации поступает в устройство 11 управления, что обеспечивает предъявление формирователем 12 информации на устройстве 5 отображения информации значения дальности до цели в поле зрения канала 9 цифроиндикатора. На формирователе 12 информации вычислителя 6 инструктор наблюдает за действиями обучаемого и по окончании упражнения сообщает ему о результатах выполнения.

При использовании учебного дальномера в составе тренажера для комплексной подготовки артиллерийских расчетов его функционирование происходит аналогичным образом, а команды инструктора или командира батареи (дивизиона) на поиск цели и измерение дальности отдаются дальномерщику в зависимости от правильности, быстроты и слаженности работы всех членов расчета.

Реализация заявляемого учебного дальномера в конструкторской документации, разработанной заявителем, осуществлена следующим образом.

Приемопередатчик 1 представляет собой конструктив, подобный конструктиву штатного дальномера, на лицевой панели которого размещены органы управления и элементы индикации. Задатчики 2 и 3 горизонтального и вертикального наведения выполнены на основе оптико-электронных преобразователей угловых перемещений типа ЛИР (см., например, www.skbis.rn), соединенных с маховичками. Оптический блок 4 выполнен с использованием двух каналов 8 и 9 - визирного и цифроиндикатора. Поля зрения каналов 8 и 9 съюстированы таким образом, что через каждый можно рассматривать только определенную часть изображения, сформированного устройством 5 отображения информации. В поле зрения визирного канала 8 отображается местность, цель и прицельная марка, а в поле зрения канала 9 цифроиндикатора - значения горизонтальных и вертикальных углов, определяющих положение линии визирования канала 8 в пространстве, и дальность до цели. Устройство 5 отображения информации выполнено в виде цветного монитора, встроенного в приемопередатчик 1 (см., например, видеомонитор ВМЦМ-16 НВИТ. 467846.029 РЭ).

Вычислитель 6 реализован как управляющая вычислительная машина (см., например, руководство по эксплуатации на УВМ РАМЭК-011-128 РАМГ. 466216.011-128 РЭ), в состав которого входят блок 10 коммутации, устройство 11 управления и формирователь 12 информации. Устройство 11 рассчитывает учебно-информационную модель подготовки дальномерщиков и представляет собой системную плату с процессором, запоминающим устройством и соединителями для подключения других устройств в зависимости от назначения вычислителя 6. Блок 10 коммутации подключен к устройству 11 управления и реализован на интерфейсной плате типа PCI-1601 (см., например, www.prosoft.ru), обеспечивающей прием сигналов от устройства 7 обработки информации, преобразование их в формат данных вычислителя 6 и передачу в устройство 11 управления. Формирователь 12 информации также подключен к устройству 11 управления и реализован на двухканальном видеоадаптере типа NVIDIA GeForce FX 6800 (см., например, www.nvidia.com). С учетом условий применения учебного дальномера в состав вычислителя 6 могут входить монитор, клавиатура и манипулятор «мышь» (на чертеже не показаны). При этом к одному из видеовыходов формирователя 12 информации подключается монитор инструктора, а к другому - монитор устройства 5 отображения информации.

Устройство 7 обработки информации выполнено в виде контроллера на основе микросхемы ATmega16-16PI (см., например, www.argussoft.ru), через которую осуществляется обмен данными между приемопередатчиком 1 и задатчиками 2, 3, с одной стороны, и блоком 10 вычислителя 6, с другой.

На предприятии-заявителе разработана рабочая конструкторская документация заявляемого учебного дальномера, изготовлен опытный образец, проведены испытания, которые подтвердили его преимущества по сравнению с известными. В составе тренажера для подготовки артиллерийских расчетов заявляемый учебный дальномер демонстрировался как внутри страны, так и за рубежом.

На основании изложенного появляется возможность утверждать, что заявляемый учебный дальномер удовлетворяет требованию «промышленная применимость» для изобретения.

Учебный дальномер относится к средствам прицеливания и наводки и может быть использован в качестве прибора для обучения или тренировки дальномерщиков в прицеливании или наводке орудий и управляемых артиллерийских снарядов. Дальномер содержит приемопередатчик, задатчики горизонтального и вертикального наведения, оптический блок, устройство отображения информации, вычислитель и устройство обработки информации. Оптический блок выполнен в виде визирного канала и канала цифроиндикатора. Техническим результатом применения указанного дальномера является приближение условий тренировки дальномерщиков к реальным. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Учебный дальномер, включающий приемопередатчик, задатчики горизонтального и вертикального наведения, оптический блок, устройство отображения информации, вычислитель и устройство обработки информации, при этом приемопередатчик подключен к вычислителю через устройство обработки информации, соединенное с задатчиками горизонтального и вертикального наведения, а устройство отображения информации подключено к вычислителю.2. Учебный дальномер по п.1, в котором оптический блок выполнен в виде визирного канала и канала цифроиндикатора, при этом поля зрения визирного канала и канала цифроиндикатора съюстированы с изображением устройства отображения информации.3. Учебный дальномер по п.1, в котором вычислитель выполнен в виде блока коммутации и устройства управления и формирователя информации, соединенных последовательно между собой.