ПЕРЕНОСНАЯ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННАЯ СИСТЕМА Российский патент 2009 года по МПК F41G7/00 

Изобретение относится к военной технике и может быть использовано в системах управления вооружением.

Известна многоканальная система наведения, содержащая телевизионный и инфракрасный каналы обнаружения, сканирующее зеркало, высокоточный датчик положения сканирующего зеркала, выполненный, в свою очередь, на базе однокоординатного фотоэлектрического коллиматора с погрешностью измерения не более 20 угл. сек [1].

Недостатком известной оптико-электронной системы [1] является наличие сложного устройства управления положением оси лазерного луча в направлении на цель при флуктуациях, вызванных ошибками в работе приводов всего комплекса аппаратуры, возможность реализации которого не подтверждена практически, т.к. нет оценки возможности создания устройства с требуемыми характеристиками по точностям стабилизации для наведения лазерного луча.

Известна оптико-электронная система, входящая в состав зенитно-ракетного комплекса [2] и включающая телевизионный, двухспектральный тепловизионный и лазерные каналы, приемными и фотоприемными устройствами, лазерным передатчиком, параллельно связанные с электронными трактами обработки и формирования сигнальной информации, которые посредством канала видеоинформации и мультиплексного канала параллельно связаны с кабиной боевого управления зенитного ракетного комплекса и аппаратурой обработки и отображения информации.

Недостатками известной оптико-электронной системы [2] являются наличие сложных при изготовлении двухспектрального тепловизионного канала и устройства стабилизации оси лазерного луча в направлении на цель при флуктуациях положения антенной системы, вызванной ошибками в работе электроприводов, и отсутствие устройств для взаимной юстировки оптических осей телевизионного и тепловизионного каналов, необходимых для достижения требуемых точностей сопровождения, в процессе эксплуатации и при замене во время ремонта.

Кроме этого в известной оптико-электронной системе видеоинформация в цифровом виде передается в кабину управления по мультиплексному каналу вместе с другой информацией. Для получения в кабине управления видеоизображения с необходимыми качеством и частотой кадров (25 Гц) требуется применение дорогостоящего высокоскоростного канала связи (например, со скоростью передачи информации 1 Гбит/сек). Использование в известном комплексе канала связи со скоростью 100 Мбит/сек приводит к недопустимо низкой частоте кадров воспроизведения (6 Гц).

Известна оптико-электронная система [3], установленная на антенном посту зенитно-ракетного комплекса и включающая телевизионный и тепловизионный каналы с юстировочными устройствами, блок обработки информации и блок преобразования команд, мультиплексным каналом и каналом передачи видеоинформации связанные с кабиной управления.

Недостатком известной оптико-электронной системы является размещение оптико-электронной системы на антенном посту и ее жесткая связь с приводами антенной системы, что делает невозможным сопровождение в составе комплекса двух целей одновременно в радиолокационном и оптическом диапазонах из-за отсутствия возможности независимого управления положением радиолокационной и оптической осей.

Кроме этого, размещение оптико-электронной системы на антенном посту крайне затрудняет сопровождение целей в оптическом диапазоне при достаточно малых (1-2 град.) полях зрения из-за значительных, как показали натурные испытания, флуктуаций положения антенной системы, вызванных работой электроприводов (ускорения до 1,5 град/сек² при поле зрения с диагональю 1 град).

Задачей предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей оптико-электронной системы и улучшение тактико-технических характеристик зенитно-ракетного комплекса.

Поставленная задача достигается тем, что оптико-электронная система, включающая телевизионный и тепловизионный каналы с юстировочными устройствами, видеовыходами связанные с видеовходами блока обработки информации, а входами команд - с выходами блока сопряжения, вход которого через мультиплексный канал соединен со входом управления блока обработки информации и с выходом мультиплексного канала кабины управления зенитно-ракетного комплекса, видеовходом подключенной к видеовыходу блока обработки информации, снабжена двухкоординатным поворотным устройством, на котором размещены телевизионный и тепловизионный каналы с юстировочными устройствами, блок сопряжения, блок обработки информации, два датчика угловых перемещений и навигационную аппаратуру, выходами соединенные со входами блока сопряжения, а также два приводных механизма, входами связанных с выходами кабины управления.

Кроме этого, тепловизионный канал имеет устройство, обеспечивающее дозаправку микрокриогенной системы хладоагентом без демонтажа тепловизионного канала с поворотного устройства, что улучшает ее эксплуатационные свойства.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, где представлена структурная схема оптико-электронной системы.

Оптико-электронная система предназначена для обработки видеоинформации, обнаружения оператором в ее поле зрения отметки от цели в темное и светлое время суток, измерения координат выбранной оператором отметки от цели при ручном и автоматическом режимах сопровождения и формирования видеоизображения на экране монитора кабины управления.

Оптико-электронная система включает в себя телевизионный канал 1 и тепловизионный канал 2 с юстировочными устройствами, блок 3 сопряжения, блок 4 обработки информации, навигационную аппаратуру 5, датчики 6 и 7 углового перемещения по азимуту и углу места соответственно, размещенные на двухкоординатном поворотном устройстве 8. Двухкоординатное поворотное устройство 8 снабжено двумя приводными механизмами для обеспечения его поворота по азимуту и углу места по сигналам из кабины 9 управления зенитно-ракетного комплекса. Телевизионный и тепловизионный каналы 1 и 2 видеовыходами связаны с видеовходами блока 4 обработки информации, входами команд - с выходами блока 3 сопряжения. Вход блока 3 сопряжения через мультиплексный канал 10 связан со входом управления блока 4 обработки информации и с выходом мультиплексного канала 10 кабины 9 управления. Видеовыход блока 4 обработки информации соединен с видеовходом кабины 9 управления каналом 11 видеоинформации. Входы приводных механизмов двухкоординатного поворотного устройства 8 связаны с кабиной 9 управления каналами 12 и 13 управления по азимуту и углу места соответственно. Тепловизионный канал 2 снабжен входом для дозаправки микрокриогенной системы хладоагентом в процессе эксплуатации.

Оптико-электронная система функционирует в соответствии с общим алгоритмом работы зенитного ракетного комплекса. Видеоизображение с телевизионного 1 и тепловизионного 2 каналов поступает на блок 4 обработки информации, где обрабатывается и по каналу 11 видеоинформации передается на монитор рабочего места оператора в кабине управления 9. Наведение полей зрения телевизионного 1 и тепловизионного 2 каналов на цель осуществляется либо дистанционно с помощью приводных механизмов двухкоординатного поворотного устройства 8 по сигналам из кабины 9 управления, передаваемых по каналам 12 и 13 управления, либо вручную оператором оптико-электронной системы по предварительному целеуказанию. При обнаружении в поле зрения одного из каналов 1 и 2 отметки от цели оператор кабины 9 управления с помощью манипулятора на своем рабочем месте «набрасывает» формируемый в блоке 4 обработки информации маркер на отметку от цели и при вырабатывании блоком 4 обработки информации сигнала «захвата» включает режим автосопровождения отметки от цели маркером. Обнаружение и «захват» отметки от цели может осуществляться и в автоматическом режиме, обеспечиваемом блоком 4 обработки информации. Координаты отметки от цели в системе координат, связанной с оптическими осями телевизионного 1 и тепловизионного 2 каналов, вместе с информацией от датчиков 6 и 7 углового перемещения двухкоординатного поворотного устройства 8 и от навигационной аппаратуры 5, определяющей текущие координаты расположения оптико-электронной системы, передаются через устройство 3 сопряжения по мультиплексному каналу 10 в кабину 9 управления для формирования сигналов управления приводами антенного поста.

Предлагаемая оптико-электронная система может размещаться как на неподвижном основании (например, земная поверхность), так и на подвижном носителе, находясь в пределах работоспособности каналов передачи информации 10, 11, 12 и 13, которые могут быть выполнены как проводными, так и оптоволоконными или беспроводными (например, радио- или оптический каналы).

Преимуществом предлагаемой оптико-электронной системы является как расширение функциональных возможностей самой оптико-электронной системы, так и улучшение тактико-технических характеристик зенитно-ракетного комплекса, в состав которого она входит, за счет возможности сопровождения целей независимо от антенного поста комплекса.

Источники информации

1. Патент РФ №2199709, МПК F41G 7/26, от 24.11.2000.

2. Евразийский патент №004000, МПК F41G 7/20, от 12.02.2002.

3. Евразийский патент №007173, МПК F41G 7/26, от 16.05.2005.

Изобретение относится к военной технике и может быть использовано в системах управления вооружением. Система содержит телевизионный и тепловизионный каналы с юстировочными устройствами, двухкоординатное поворотное устройство с датчиками его угловых перемещений и навигационной аппаратурой. Видеовыходы каналов связаны с видеовходами блока обработки информации, а входы - с выходами блока сопряжения. Блок обработки информации и блок сопряжения размещены на двухкоординатном поворотном устройстве. Блок сопряжения соединен мультиплексным каналом с блоком обработки информации и с кабиной управления зенитно-ракетного комплекса. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей оптико-электронной системы и повышении тактико-технических характеристик зенитно-ракетного комплекса. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Оптико-электронная система, содержащая телевизионный и тепловизионный каналы с юстировочными устройствами, видеовыходами связанные с видеовходами блока обработки информации, а входами - с выходами блока сопряжения, соединенным мультиплексным каналом с блоком обработки информации и с кабиной управления зенитно-ракетного комплекса (ЗРК), видеовходом подключенную к видеовыходу блока обработки информации, отличающаяся тем, что она снабжена двухкоординатным поворотным устройством с датчиками его угловых перемещений и навигационной аппаратурой, при этом телевизионный и тепловизионный каналы с юстировочными устройствами, блок сопряжения и блок обработки информации размещены на двухкоординатном поворотном устройстве, а выходы датчиков угловых перемещений и навигационной аппаратуры связаны со входами блока сопряжения.

2. Оптико-электронная система по п.1, отличающаяся тем, что приводные механизмы двухкоординатного поворотного устройства выполнены с возможностью управления вручную оператором или дистанционного управления из кабины управления ЗРК.

3. Оптико-электронная система по п.1, отличающаяся тем, что поворотное устройство размещено на неподвижном основании или на подвижном носителе.

4. Оптико-электронная система, содержащая телевизионный канал с юстировочным устройством, видеовыходом связанный с видеовходом блока обработки информации, а входом - с выходом блока сопряжения, соединенным мультиплексным каналом с блоком обработки информации и с кабиной управления зенитно-ракетного комплекса (ЗРК), видеовходом подключенную к видеовыходу блока обработки информации, отличающаяся тем, что она снабжена двухкоординатным поворотным устройством с датчиками его угловых перемещений и навигационной аппаратурой, при этом телевизионный канал с юстировочным устройством, блок сопряжения и блок обработки информации размещены на двухкоординатном поворотном устройстве, а выходы датчиков угловых перемещений и навигационной аппаратуры связаны со входами блока сопряжения.

5. Оптико-электронная система по п.4, отличающаяся тем, что приводные механизмы двухкоординатного поворотного устройства выполнены с возможностью управления вручную оператором или дистанционного управления из кабины управления ЗРК.

6. Оптико-электронная система по п.4, отличающаяся тем, что поворотное устройство размещено на неподвижном основании или на подвижном носителе.

7. Оптико-электронная система, содержащая тепловизионный канал с юстировочным устройством, видеовыходом связанный с видеовходом блока обработки информации, а входом - с выходом блока сопряжения, вход которого через мультиплексный канал соединен со входом управления блока обработки информации и с выходом мультиплексного канала кабины управления ЗРК, видеовходом подключенную к видеовыходу блока обработки информации, отличающаяся тем, что она снабжена двухкоординатным поворотным устройством с датчиками его угловых перемещений и навигационной аппаратурой, при этом тепловизионный канал с юстировочным устройством, блок сопряжения и блок обработки информации размещены на двухкоординатном поворотном устройстве, а выходы датчиков угловых перемещений и навигационной аппаратуры связаны со входами блока сопряжения.

8. Оптико-электронная система по п.7, отличающаяся тем, что приводные механизмы двухкоординатного поворотного устройства выполнены с возможностью управления вручную оператором или дистанционного управления из кабины управления ЗРК.

9. Оптико-электронная система по п.7, отличающаяся тем, что поворотное устройство размещено на неподвижном основании или на подвижном носителе.