УСТРОЙСТВО, ОПРЕДЕЛЯЮЩЕЕ УГЛОВЫЕ КООРДИНАТЫ МЕСТА ВЫСТРЕЛА ИЗ ОГНЕСТРЕЛЬНОГО ОРУЖИЯ Российский патент 2009 года по МПК F41H13/00 G01S3/782 

Изобретение относится к области вооружения, в частности к устройствам, определяющим в просматриваемой области на расстоянии прямой видимости относительно оптической оси приемной оптической системы угловые координаты β и α места выстрела из огнестрельного оружия, снабженного глушителем и пламегасителем.

Известно устройство, при помощи которого стрелок наводит оружие на цель - прицел ПОНД-4 (прицел оптический ночной - дневной). Это устройство позволяет сократить время прицеливания по сравнению со штатным оружием, повысить точность попадания за счет накладывания стрелком изображения прицельной марки или пятна от лазерного луча на цель. Прицел ПОНД-4 содержит объектив, электронно-оптический преобразователь, переключатель режима работы, блок питания. Этот прицел имеет поле зрения (6,5-8) градусов, дальность прицеливания до 500 метров, вес 1,6 кг (журнал «Защита и безопасность», 1998 г., №1, стр.16).

Недостатком прицела ПОНД-4 является обязательное участие человека, малая величина угла зрения, невозможность обнаруживать выстрел из огнестрельного оружия, снабженного пламегасителем.

Известно устройство - цифровой фотоаппарат, принятый в качестве ближайшего аналога, содержащий объектив, интерференционный фильтр, фотоматрицу, усилитель, аналого-цифровой преобразователь, полупроводниковую память, устройство синхронизации. Изображение выбранного пространства формируется объективом на чувствительной поверхности пикселов фотоматрицы. Величина световой энергии, попавшей на чувствительную поверхность каждого пиксела фотоматрицы, преобразуется в напряжение, амплитуда которого после усиления по напряжению, преобразуется в цифровой вид и запоминается в носителе информации (памяти). Запомненное изображение воспроизводится на экране дисплея.

Недостатком ближайшего аналога является обязательное участие человека, невозможность однозначно определить соответствие зарегистрированной энергии выстрелу из огнестрельного оружия.

Задачей изобретения является создание устройства автоматически обнаруживающего просматриваемой области пространства на расстоянии прямой видимости выстрел из любого огнестрельного оружия, снабженного глушителем и пламегасителем, определяющего в горизонтальной и вертикальной плоскости угловые координаты места этого выстрела: азимут β и угол места α (азимут β - угол в горизонтальной плоскости между линией наклонной дальности D_H до места выстрела и оптической осью приемной оптической системы, угол места α - угол в вертикальной плоскости между линией наклонной дальности D_H до места выстрела и оптической осью приемной оптической системы).

Указанная задача решается в изобретении за счет того, что в устройстве, содержащем приемную оптическую систему (ПОС), оптически сопряженную через интерференционный фильтр (Ф) с матрицей фотоприемников (МФП), состоящей из М строк и N столбцов пикселов, причем чувствительная поверхность пикселов МФП находится в фокальной плоскости ПОС, усилитель, аналого-цифровой преобразователь, полупроводниковую память, по предложению автора к адресным входам МФП, определяющим номер строки пикселов, подсоединены соответствующие выходы первого дешифратора (ДШ), а к адресным входам МФП, определяющим номер столбца пикселов, подсоединены соответствующие выходы второго ДШ. К входам первого и второго ДШ подсоединены соответствующие выходы первого и второго счетчика (СЧ), выход МФП соединен с входом усилителя (У), выход которого соединен с входом данных аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и входом порогового элемента (ПЭ). Выход ПЭ объединен с входом первого формирователя импульса (ФИ) и с входом первого формирователя задержки (ФЗ), к выходу которого присоединен вход второго ФИ, а к выходу второго ФИ присоединен первый вход первой схемы 2ИЛИ, второй вход которой подсоединен к выходу первого ФИ, к инверсному выходу которого присоединен вход R первого триггера (ТР). Выход первой схемы 2ИЛИ объединен с входом АЦП, устанавливающим режим преобразования, и с входом третьего ФИ. Выход старшего разряда первого и второго ДШ соединен соответственно с первым и вторым входом первого элемента ЗИ, третий вход которого объединен с Q выходом второго ТР. Инверсный выход первой схемы ЗИ объединен с S входом третьего ТР. К выходу первого ФЗ также присоединен первый вход первой схемы 2И, к выходу которой подсоединена первым входом вторая схема 2ИЛИ, а выход этой схемы соединен с S входом первого ТР. К выходу старшего разряда второго ДШ подсоединен первый вход второй схемы 2И, второй вход которой присоединен к выходу "0" первого ДШ, а к выходу второй схемы 2И подсоединен первый вход третьей схемы 2ИЛИ, второй вход которой подсоединен к выходу "1" первого ДШ. К инверсному выходу третьего ТР подсоединен первый вход третьей схемы 2И, второй вход которой присоединен к выходу третьей схемы 2ИЛИ, а выход третьей схемы 2И подсоединен к счетному входу С второго СЧ. Счетный вход С первого СЧ объединен выходом четвертой схемы 2ИЛИ и входом четвертого ФИ, к выходу которого присоединен первый вход схемы 4И. Второй вход схемы 4И подсоединен к Q выходу первого ТР, при этом к третьему входу схемы 4И присоединен выход пятой схемы 2ИЛИ, к первому входу которой присоединен выход пятого ФИ, к входу которого присоединены входы питания микросхем и первый контакт первой кнопки (К), второй контакт первой кнопки (К) присоединен к выходу источника питания (ИП). Четвертый вход схемы 4И объединен с инверсным выходом третьего ТР. К выходам данных АЦП соответственно присоединены соответствующие входы данных АЛУ, а вход АЛУ, управляющий режимом записи, объединен с выходом третьего ФИ, инверсный выход которого соединен со вторым входом первой схемы 2И. К выходу АЛУ, вырабатывающего импульс напряжения высокого уровня в случае регистрации выстрела из огнестрельного оружия, подсоединены S вход второго ТР, вход 1 регистра (Р), управляющий режимом записи, и счетный вход С прямого счета четвертого СЧ. К адресным входам строк и столбцов МФП подсоединены соответствующие входы D_i данных Р. На выходах данных Р численное значение адреса строки и столбца пиксела МФП однозначно определяет величину угловых координат выстрела из огнестрельного оружия. К выходу Q третьего ТР через второй ФЗ присоединен первый вход второй схемы ЗИ, ко второму входу которой подсоединен выход третьего ФЗ и первый вывод первого резистора R, ко второму входу которого присоединен анод светодиода D, а его катод соединен с землей. Выход второй схемы ЗИ, на котором формируется команда считывания угловых координат системы наведения, объединен со счетным входом С обратного счета третьего счетчика СЧ и входом Р, управляющего режимом считывания данных. К выходу P_D третьего СЧ (Р_D - сигнал "заема", характеризующий нулевое состояние выходов счетчика) присоединен вход третьего ФЗ, к выходу которого присоединен вход шестого ФИ, выход которого подсоединен ко второму входу пятой схемы 2ИЛИ. К третьему входу второй схемы ЗИ подключен выход Q четвертого ТР, к R входу которого подсоединены первая клемма второй кнопки К и первый вывод второго резистора R, а к S входу четвертого ТР подсоединены вторая клемма второй кнопки К и первый вывод третьего резистора R, второй вывод второго и третьего резистора R подсоединен к первому контакту первой кнопки К, а третий контакт второй кнопки К соединен с общим проводом (землей), к которому также присоединен общий выход ИП. К выходу пятой схемы 2ИЛИ подсоединен вход R первого, второго, третьего СЧ, второго и третьего ТР, АЛУ, второй вход первой схемы 2ИЛИ, третий вход схемы 4И.

Техническим результатом применения устройства, определяющем угловые координаты β и α места выстрела из огнестрельного оружия, является обнаружение выстрела из любого огнестрельного оружия в просматриваемой области пространства на расстоянии прямой видимости без участия человека для фиксирования ситуации крупным планом видеотехникой и/или наведения устройства поражения.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства, определяющего угловые координаты β и α выстрела из огнестрельного оружия.

На фиг.2 изображена эпюра напряжений на выходе блоков устройства определяющего угловые координаты β и α места выстрела из огнестрельного оружия. Номер блока устройства соответствует номеру, изображенному по оси ординат эпюры напряжений на фиг.2.

Устройство, определяющее угловые координаты β и α места выстрела из огнестрельного оружия (Фиг.1), содержит приемную оптическую систему (ПОС) 1, оптически сопряженную через интерференционный фильтр (Ф) 2 с матрицей фотоприемников 3 (МФП) так, чтобы все изображение пространства, попадающего в поле зрения НОС 1, проецировалось на чувствительную поверхность пикселов МФП 3. К адресным входам МФП 3, определяющие номер строки пикселов, подсоединены соответствующие выходы первого дешифратора (ДШ) 4, а к адресным входам МФП 3, определяющие номер столбца пикселов, подсоединены соответствующие выходы второго ДШ 5. К соответствующим входам первого и второго ДШ 4, ДШ 5 подсоединены соответствующие выходы первого и второго счетчика (СЧ) СЧ 6, СЧ 7, выход МФП 3 соединен с входом усилителя (У) 8, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 9 и входом порогового элемента (ПЭ) 10. Выход ПЭ 10 объединен с входом первого формирователя импульса (ФИ) 11 и с входом первого формирователя задержки (ФЗ) 12, к выходу которого присоединен вход второго ФИ 13, а к выходу второго ФИ 13 присоединен первый вход первой схемы 2ИЛИ 14, второй вход которой подсоединен к выходу первого ФИ 11, к инверсному выходу которого присоединен вход R первого триггера (ТР) 15. Выход первой схемы 2ИЛИ 14 объединен с входом АЦП 9, устанавливающим режим преобразования, и с входом третьего ФИ 16. Выход старшего разряда первого и второго ДШ 4, ДШ 5 соединен соответственно с первым и вторым входом первого элемента ЗИ 17, третий вход которого объединен с Q выходом второго ТР 18. Инверсный выход первой схемы ЗИ 17 объединен с S входом третьего ТР 19. К выходу первого ФЗ 12 также присоединен первый вход первой схемы 2И 20, к выходу которой подсоединена первым входом вторая схема 2ИЛИ 21, а выход этой схемы соединен с S входом первого ТР 15. К выходу старшего разряда второго ДШ 5 подсоединен первый вход второй схемы 2И 22, второй вход которой присоединен к выходу "0" первого ДШ 4, а к выходу второй схемы 2И 22 подсоединен первый вход третьей схемы 2ИЛИ 23, второй вход которой подсоединен к выходу "1" первого ДШ 4. К инверсному выходу третьего ТР 19 подсоединен первый вход третьей схемы 2И 24, второй вход которой присоединен к выходу третьей схемы 2ИЛИ 23, а выход третьей схемы 2И 24 подсоединен к счетному входу С второго СЧ 7. Счетный вход С первого СЧ 6 объединен выходом четвертой схемы 2ИЛИ 25 и входом четвертого ФИ 26, к выходу которого присоединен первый вход схемы 4И 27. Второй вход схемы 4И 27 соединен с выходом Q первого ТР 15, к третьему входу схемы 4И 27 присоединен выход пятой схемы 2ИЛИ 28, к первому входу которой присоединен выход пятого ФИ 29, к входу которого присоединены входы питания микросхем и первый контакт первой кнопки (К) 30, второй контакт которой присоединен к выходу источника питания (ИП) 31. Четвертый вход схемы 4И 27 объединен с инверсным выходом третьего ТР 19. К выходам данных АЦП 9 соответственно присоединены соответствующие входы данных АЛУ 32, а вход АЛУ 32, управляющий режимом записи, объединен с выходом третьего ФИ 16, инверсный выход которого соединен со вторым входом первой схемы 2И 20. К выходу АЛУ 32, вырабатывающему импульс напряжения высокого уровня в случае регистрации выстрела из огнестрельного оружия, подсоединен S вход второго ТР 18, первый вход регистра (Р) 33, управляющий режимом записи, и счетный вход С прямого счета третьего СЧ 34. К адресным входам строк и столбцов МФП 3 подсоединены соответствующие входы D_i данных Р 33. К выходу Q третьего ТР 19 через второй ФЗ 35 присоединен первый вход второй схемы ЗИ 36, ко второму входу которой подсоединен выход третьего ФЗ 37 и первый вывод первого резистора R 38, ко второму выводу которого присоединен анод светодиода D 39, а его катод объединен с землей. Выход второй схемы ЗИ 36 объединен со счетным входом С обратного счета третьего счетчика СЧ 34 и вторым входом Р 33, управляющим режимом считывания данных. К выходу P_D третьего СЧ 34 (Р_D - сигнал "заема", характеризующий нулевое состояние выходов счетчика) присоединен вход третьего ФЗ 37, к выходу которого также присоединен вход шестого ФИ 40, выход которого подсоединен ко второму входу пятой схемы 2ИЛИ 28. К третьему входу второй схемы ЗИ 36 подключен выход Q четвертого ТР 41 к R входу которого подсоединены первая клемма второй К 42 и первый вывод второго резистора R 43, к S входу четвертого ТР 41 подсоединены вторая клемма второй К 42 и первый вывод третьего резистора R 44, второй вывод второго и третьего резисторов R 43, R 44 подсоединен к первому контакту первой К 30, третий контакт второй К 42 соединен с общим проводом (землей), к которому также присоединен общий выход ИП 31. К выходу пятой схемы 2ИЛИ 28 подсоединен вход R первого, второго, третьего СЧ 6, СЧ 7, СЧ 34, второго и третьего ТР 18, ТР 19, Р 33, АЛУ 32, второй вход первой схемы 2ИЛИ 21, третий вход схемы 4И 27.

Устройство, определяющее угловые координаты β и α места выстрела из огнестрельного оружия (фиг.1), произведенного в просматриваемой области пространства на расстоянии прямой видимости выстрел из огнестрельного оружия, снабженного глушителем и пламегасителем, работает следующим образом. При замыкании контактов первой кнопки К 30 напряжение +Е_ПИТ (фиг.2), вырабатываемое источником питания ИП 31, подается на вход питания микросхем устройства и запускает пятый формирователь импульса ФИ 29, вырабатывающий импульс напряжения низкого уровня длительностью Т1, которым через первый вход пятой схемы 2ИЛИ 28 обнуляются выходы первого, второго и третьего счетчиков СЧ 6, СЧ 7, СЧ 34, выход Q второго и третьего триггера ТР 18, ТР 19, содержимое ячеек регистра Р 33, памяти АЛУ 32, а через второй вход второй схемы 2ИЛИ 21 устанавливается высокий уровень напряжения на Q выходе первого триггера ТР 15. Также при замыкании контактов первой кнопки К 30 на выходе Q четвертого триггера ТР 41 устанавливается высокий уровень напряжения, так как второй и третий контакты второй кнопки К 42 нормально замкнуты (кнопка К 42 с самовозвратом), а третий контакт этой кнопки соединен с "землей". В момент обнуления выходов первого счетчика СЧ 6 на выходе "0" первого дешифратора ДШ 4 установится напряжение высокого уровня, которое через первый вход четвертой схемы 2ИЛИ 25 на счетном входе С первого счетчика СЧ 6 сформирует напряжение высокого уровня, устанавливающее на выходе первого разряда первого счетчика СЧ 6 напряжение высокого уровня. Высокий уровень напряжения на выходе "1" первого ДШ 4 через второй вход третьей схемы 2ИЛИ 23 и второй вход третьей схемы 2И 24 установит высокий уровень напряжения на выходе первого разряда второго счетчика СЧ 7. Вследствие этого на выходе "1" первого и второго дешифратора ДШ 4, ДШ 5 установится высокий уровень напряжения, что соответствует адресу пиксела первой строки первого столбца МФП 3. В момент формирования любого адреса пиксела МФП 3 запускается четвертый формирователь импульса ФИ 26, вырабатывающий импульс напряжения низкого уровня длительностью Т2, в течение которого исключается формирование напряжения высокого уровня на выходе схемы 4И 27. Длительность интервала времени Т2 определяется быстродействием порогового элемента ПЭ 10. Амплитуда напряжения на выходе МФП 3, пропорциональная количеству энергии, попавшей на чувствительную поверхность пиксела через приемную оптическую систему (ПОС) 1 и интерференционный фильтр 2, после увеличения по напряжению усилителем У 8 поступает на вход порогового элемента ПЭ 10 и на вход аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 9, который преобразует амплитуду напряжения в цифровой вид в течение интервала времени ТЗ, вырабатываемого первым формирователем импульса ФИ 11, если амплитуда напряжения на выходе усилителя У 8 больше уровня срабатывания ПЭ 10. Для исключения не нужных преобразований АЦП 9 величина напряжения U₁, порога срабатывания порогового элемента ПЭ 10 устанавливается больше величины напряжения U на выходе первого усилителя У 8, обусловленной внутренними шумами пиксела МФП 3, усилителя У 8.

При отсутствии энергии инфракрасного диапазона в поле зрения пиксела первой строки первого столбца МФП 3 амплитуда напряжения на выходе усилителя У 8 меньше уровня срабатывания ПЭ 10, поэтому после окончания интервала времени Т2 на выходе схемы 4И 27 сформируется высокий уровень напряжения, который через второй вход четвертой схемы 2ИЛИ 25 увеличит содержимое первого счетчика СЧ 6 на единицу, что соответствует адресу пиксела второй строки первого столбца МФП 3. При этом запустится четвертый формирователь импульса ФИ 26, устанавливающий на первом входе схемы 4И 27 напряжение низкого уровня на интервал времени Т2. Если до окончания интервала времени Т2 не будет зафиксирована амплитуда напряжения U на выходе усилителя У 8 больше уровня срабатывания порогового элемента ПЭ 10, то высокий уровень напряжения на первом входе схемы 4И 27 через второй вход четвертой схемы 2ИЛИ 25 установит высокий уровень напряжения на счетном входе С первого счетчика СЧ 6, который сформирует адрес пиксела третьей строки первого столбца МФП 3, и так далее. Максимальное количество положительных фронтов напряжения, сосчитанное первым счетчиком СЧ 6, соответствует адресу последней строки первого столбца пикселов МФП 3. Появление следующего положительного фронта напряжения на счетном входе С первого счетчика СЧ 6 вызовет формирование на выходе "0" первого дешифратора ДШ 4 напряжения высокого уровня, которое через первый вход четвертой схемы 2ИЛИ 25 установит высокий уровень напряжения на счетном входе С первого счетчика СЧ 6. Высокий уровень напряжения на выходе "1" первого дешифратора ДШ 4 через второй вход третьей схемы 2ИЛИ 23 и второй вход третьей схемы 2И 24 сформирует во второй раз высокий уровень напряжения на счетном входе С второго счетчика СЧ 7, поэтому на выходе "2" второго дешифратора ДШ 5 установится высокий уровень напряжения, что соответствует адресу второго столбца пикселов МФП 3. В дальнейшем аналогично происходит формирование адреса пикселов всех строк второго столбца МФП 3 и так далее для всех столбцов МФП 3. Через интервал времени Т2, после формирования адреса пиксела последней строки последнего столбца МФП 3, на входе С первого счетчика СЧ 6 выработается высокий уровень напряжения, вследствие этого на всех выходах первого счетчика СЧ 6 сформируется низкий уровень напряжения. При этом на выходе "0" первого дешифратора ДШ 4 сформируется высокий уровень напряжения, который вызовет через первый вход четвертой схемы 2ИЛИ 25 формирование высокого уровня напряжения на счетном входе С первого счетчика СЧ 6, а через второй вход второй схемы 2И 22, первый вход третьей схемы 2ИЛИ 23 и второй вход третьей схемы 2И 24 выработается высокий уровень напряжения на счетном входе С второго счетчика СЧ 7, устанавливающий на всех выходах второго счетчика СЧ 7 низкий уровень напряжения. Вследствие этого на выходе "1" первого дешифратора ДШ 4 сформируется напряжение высокого уровня, которое через второй вход третьей схемы 2ИЛИ 23 и третьей схемы 2И 24 вызовет формирование высокого уровня напряжения на счетном входе С второго счетчика СЧ 7, при этом на выходе "1" второго дешифратора ДШ 5 установится высокий уровень напряжения. Так на выходе "1" первого и второго дешифратора ДШ 4, ДШ 5 формируется высокий уровень напряжения, соответствующий адресу первой строки первого столбца пикселов МФП 3. Цикл формирования адресов пикселов МФП 3 начинается снова и так далее до момента появления на выходе усилителя У 8 напряжения U больше напряжения U₁ порога срабатывания ПЭ 10.

При вырабатывании величины напряжения U на выходе усилителя У 8 больше напряжения U₁ порога срабатывания ПЭ 10, на выходе последнего сформируется высокий уровень напряжения, запускающий формирователь задержки ФЗ 12 и первый формирователь импульса ФИ 11. Вырабатываемое напряжение низкого уровня на инверсном выходе первого формирователя импульса ФИ 11 устанавливает низкий уровень напряжения на выходе Q первого триггера ТР 15, запрещающий формирование высокого уровня напряжения на выходе схемы 4И 26 (формирование адреса следующего пиксела МФП 3) до момента пока не осуществится повторный ввод амплитуды напряжения в цифровом виде с выхода аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 9 в АЛУ 32. Высокий уровень напряжения на выходе первого формирователя импульса ФИ 11, длительностью ТЗ, через второй вход первой схемы 2ИЛИ 14 устанавливает режим преобразования АЦП 9. В течение интервала времени Т3 происходит полный цикл преобразования, после чего задним фронтом этого импульса запускается третий формирователь импульса ФИ 16, вырабатывающий импульс напряжения высокого уровня длительностью Т1, которым осуществляется первый ввод данных с выходов АЦП 9 в АЛУ 32.

В момент выстрела из огнестрельного оружия излучается энергия инфракрасного диапазона, величина которой практически линейно растет до 80% максимальной величины, наступающей через интервал времени Т=(10-35) мсек с момента выстрела (длительность интервала времени Т определяется калибром боеприпаса и химическим составом его воспламеняющегося вещества). Уровень излучаемой энергии инфракрасного диапазона при зажигании спички, зажигалки и т.п. увеличивается со скоростью на порядок меньше, чем при выстреле из огнестрельного оружия. Это отличие используется для определения выстрела из огнестрельного оружия при регистрации энергии инфракрасного диапазона. Известна минимальная V_min и максимальная V_max величина скорости увеличения излучаемой энергии инфракрасного диапазона, выделяющейся при выстреле из огнестрельного оружия для всех типов боеприпасов.

Вычисление скорости V увеличения обнаруженной энергии определяется после второго определения величины энергии инфракрасного диапазона: первый раз - в момент обнаружения этой энергии, второй раз - через интервал времени Т4 с момента регистрации этой энергии, причем Т3<Т4<Т. Для обеспечения этого условия в момент срабатывания ПЭ 10 запускается первый формирователь задержки ФЗ 12, на выходе которого через интервал времени Т4, вырабатывается высокий уровень напряжения, которым запускается второй формирователь импульса ФИ 13, вырабатывающий импульс напряжения высокого уровня длительностью ТЗ, в течение которого происходит полный цикл преобразования АЦП 9 амплитуды напряжения U с выхода усилителя У 8 в цифровой вид. Задним фронтом этого импульса напряжения длительностью ТЗ запускается третий формирователь импульса ФИ 16, вырабатывающий импульс напряжения высокого уровня длительностью Т1, которым осуществляется второй ввод данных с выходов АЦП 9 в АЛУ 32. Импульсом напряжения низкого уровня, вырабатываемого на инверсном выходе третьего ФИ 16 через второй вход первой схемы 2И 20 и первый вход второй схемы 2ИЛИ 21, устанавливается высокий уровень напряжения на Q выходе первого ТР 15, разрешающий формирование следующего адреса пиксела МФП 3. Если значение вычисленной скорости V находится в диапазоне [V_min-V_max], то на выходе АЛУ 32 вырабатывается импульс напряжения высокого уровня, устанавливающий высокий уровень напряжения на Q выходе второго ТР 18, а также увеличивающий содержимое третьего счетчика СЧ 39 на единицу и устанавливающий режим записи регистру Р 33 адреса пиксела МФП 3, причем регистр Р 33 - запоминающее устройство типа "первым зашел, первым вышел". В момент регистрирования первого импульса третьим СЧ 34 на его выходе P_D (P_D - сигнал "заема", характеризует нулевое состояние его выходов) сформируется низкий уровень напряжения, устанавливающий высокий уровень напряжения на выходе третьего ФЗ 37, включающий светодиод D 39, который информирует оператора своим свечением о регистрации выстрела. Если параметры зарегистрированной энергии инфракрасного диапазона не соответствуют выстрелу из огнестрельного оружия, то на выходе АЛУ 32 не вырабатывается импульс напряжения высокого уровня. При регистрации даже одного выстрела из огнестрельного оружия при формировании адреса последнего пиксела МФП 3 на всех входах первой схемы ЗИ 17 сформируется высокий уровень напряжения, а на инверсном выходе первой схемы ЗИ 17 - низкий уровень напряжения, устанавливающий низкий уровень напряжения на инверсном выходе третьего триггера ТР 19, который запрещает через первый вход третьей схемы 2И 24 и четвертый вход схемы 4И 27 формирование положительного перепада напряжения на счетном входе С первого и второго счетчика СЧ 6, СЧ 7. Через интервал времени Т5=Т3+Т4, необходимый для ввода и обработки информации в АЛУ 32, выработанной последним пикселом МФП 3, на выходе второго ФЗ 35 формируется высокий уровень напряжения, вследствие чего на выходе второй схемы ЗИ 36 вырабатывается высокий уровень напряжения, являющийся командой для формирования на выходах данных регистра Р 33 первого запомненного адреса пиксела, однозначно определяющего угловые координаты выстрела, а также являющейся командой для считывания системой наведения этих угловых координат, при этом уменьшается содержимое третьего СЧ 34 на единицу.

Величина угла рассогласования по азимуту β и углу места α между направлением оптической оси ПОС 1 и направлением на место регистрации выстрела из огнестрельного оружия однозначно определяется адресом пиксела из соотношений:

где θ - угол поля зрения объектива,

М_i - номер строки пиксела МФП 3,

N_i - номер столбца пиксела МФП 3,

М, N - количество строк и столбцов в МФП 3.

В зависимости от поставленной задачи по этим данным может ориентирована оптическая ось ПОС 1 на место расположения первого зарегистрированного выстрела системой наведения для фиксации видеотехникой наблюдаемой ситуации крупным планом, поражения или уничтожения объекта, осуществившего этот выстрел, для чего линия прицеливания принимает положение оптической оси ПОС 1, путем ориентации оружия и приемного устройства системой наведения с последующей коррекцией направления линии прицеливания оператором. После выполнения необходимых действий по координатам первого выстрела оператор кратковременной коммутацией первого контакта с третьим контактом второй К 42 вырабатывает на Q выходе четвертого ТР 41 импульс напряжения низкого уровня, вследствие чего на выходе второй схемы ЗИ 36 второй раз вырабатывается высокий уровень напряжения, являющийся командой для формирования второго адреса пиксела на выходах данных регистра Р 33, а также командой для считывания этих величин системой наведения, при этом уменьшается содержимое третьего СЧ 34 на единицу. При формировании последнего адреса пиксела, записанного в Р 33, на выходе Р_D третьего счетчика СЧ 34 (высокий уровень напряжения Р_D - сигнал "заема" характеризует нулевое состояние его выходов) сформируется высокий уровень сигнала, запускающий третий ФЗ 37, на выходе которого через интервал времени Т6, необходимый для считывания последнего адреса пиксела МФП 3 системой наведения, вырабатывается напряжение низкого уровня. Этим напряжением низкого уровня гасится светодиод D 39 и через второй вход пятой схемы 2ИЛИ 28 обнуляются выходы первого, второго, третьего СЧ 6, СЧ 7, СЧ 34, выход Q второго и третьего ТР 18, ТР 19, ячеек Р 33, памяти АЛУ 32, а через второй вход второй схемы 2ИЛИ 21 устанавливается высокий уровень напряжения на Q выходе триггера ТР 15. С этого момента устройство вновь готово к регистрированию выстрелов из огнестрельного оружия на дальности прямой видимости.

В заключении можно сделать вывод о том, что происходит непрерывный просмотр контролируемой территории на дальности прямой видимости с целью обнаружения угловых координат β и α места выстрела из огнестрельного оружия.

Изобретение позволило получить технический результат, а именно регистрировать в просматриваемой зоне на расстоянии прямой видимости выстрелы из всех видов огнестрельного оружия и определять угловые координаты этих выстрелов.

Изобретение относится к области вооружений. Технический результат - возможность точного определения угловых координат места выстрела. Устройство регистрирует энергию инфракрасной области спектра в обозреваемой области пространства на расстоянии прямой видимости. Если величина скорости изменения обнаруженной энергии пикселом фотоприемной матрицы находится в диапазоне, границы которого определяются известной минимальной и максимальной величиной скорости изменения излучаемой энергии инфракрасного диапазона в момент выстрела из огнестрельного оружия, то фиксируется наличие выстрела. Угловые координаты места выстрела определяются адресом (номером строки и столбца) пиксела матрицы фотоприемников, принявшего эту энергию. Точность определения угловых координат выстрела зависит от количества пикселов в фотоприемной матрице и от величины поля зрения объектива. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для определения угловых координат места выстрела из огнестрельного оружия, содержащее приемную оптическую систему (ПОС), оптически сопряженную через интерференционный фильтр (Ф) с матрицей фотоприемников (МФП), усилитель, аналого-цифровой преобразователь, полупроводниковую память, отличающееся тем, что к адресным входам МФП, определяющим номер строки пикселов, подсоединены соответствующие выходы первого дешифратора (ДТП), а к адресным входам МФП, определяющим номер столбца пикселов, подсоединены соответствующие выходы второго ДШ, к входам первого и второго ДШ соответственно подсоединены соответствующие выходы первого и второго счетчика (СЧ), к выходу МФП присоединен вход усилителя (У), к выходу которого подсоединен вход аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и вход порогового элемента (ПЭ), к выходу ПЭ подсоединен вход первого формирователя импульса (ФИ) и вход первого формирователя задержки (ФЗ), к выходу первого ФЗ присоединен вход второго ФИ, а к выходу второго ФИ присоединен первый вход первой схемы 2ИЛИ, ко второму входу которой подсоединен выход первого ФИ, к инверсному выходу которого присоединен вход R первого триггера (ТР), к выходу первой схемы 2ИЛИ присоединен вход АЦП, устанавливающего режим преобразования, и вход третьего ФИ, при этом к выходу старшего разряда первого и второго ДШ присоединен соответственно первый и второй вход первого элемента ЗИ, к третьему входу которого подсоединен Q выход второго ТР, к инверсному выходу первой схемы ЗИ присоединен S вход третьего ТР, к выходу первого ФЗ также присоединен первый вход первой схемы 2И, к выходу которой подсоединена первым входом вторая схема 2ИЛИ, а выход этой схемы соединен с S входом первого ТР, к выходу старшего разряда второго ДШ подсоединен первый вход второй схемы 2И, второй вход которой присоединен к выходу "0" первого ДТП, а к выходу второй схемы 2И подсоединен первый вход третьей схемы 2ИЛИ, второй вход которой подсоединен к выходу "1" первого ДШ, к инверсному выходу третьего ТР подсоединен первый вход третьей схемы 2И, второй вход которой присоединен к выходу третьей схемы 2ИЛИ, а выход третьей схемы 2И подсоединен к счетному входу С второго СЧ, к счетному входу С первого СЧ присоединен выход четвертой схемы 2ИЛИ и вход четвертого ФИ, к выходу которого присоединен первый вход схемы 4И, второй вход схемы 4И соединен с выходом Q первого ТР, к третьему входу схемы 4И присоединен выход пятой схемы 2ИЛИ, а к первому входу которой присоединен выход пятого ФИ, к входу которого присоединены входы питания микросхем и первый контакт первой кнопки (К), ко второму контакту которой присоединен выход источника питания (ИП), четвертый вход схемы 4И объединен с инверсным выходом третьего ТР, к выходам данных АЦП соответственно присоединены соответствующие входы данных арифметического логического устройства (АЛУ), а вход АЛУ, управляющий режимом записи, объединен с выходом третьего ФИ, инверсный выход которого соединен со вторым входом первой схемы 2И, к выходу АЛУ подсоединены S вход второго ТР, вход регистра (Р), управляющий режимом записи, и счетный вход С прямого счета четвертого СЧ, к адресным входам строк и столбцов МФП подсоединены соответствующие входы данных Р, к выходу Q третьего ТР через второй ФЗ присоединен первый вход второй схемы ЗИ, ко второму входу которой подсоединен третий ФЗ, выход второй схемы ЗИ объединен со счетным входом С обратного счета третьего счетчика СЧ и входом Р, управляющим режимом считывания данных, к выходу P_D третьего СЧ присоединен вход третьего ФЗ, к выходу которого также присоединен вход шестого ФИ, выход которого подсоединен ко второму входу пятой схемы 2ИЛИ, к третьему входу второй схемы ЗИ подключен выход Q четвертого ТР, к R входу которого подсоединены первая клемма второй кнопки К и первый вывод второго резистора R, а вторые выводы второго и третьего резистора R подсоединены к первому контакту первой кнопки К, к S входу четвертого ТР подсоединены вторая клемма второй кнопки К и первый вывод третьего резистора R, третий контакт второй кнопки К соединен с общим проводом - "землей", к которому также присоединен общий выход ИП, к выходу пятой схемы 2ИЛИ также подсоединен вход R первого, второго, третьего СЧ, второго и третьего ТР, АЛУ, второй вход первой схемы 2ИЛИ, третий вход схемы 4И и R вход Р, при этом выход второй схемы ЗИ является также связующим звеном устройства с системой наведения.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что к выходу второго элемента ЗИ через первый резистор R подключен анод светодиода D, катод которого к объединен с "землей".