СПОСОБ ПРИМЕНЕНИЯ НЕКОНТАКТНОГО ДАТЧИКА ЦЕЛИ Российский патент 2013 года по МПК F42C13/02 G01S17/58 

Изобретение относится к области вооружений и может быть использовано в неконтактных взрывателях, использующих оптическое излучение для идентификации и определения заданного расстояния до цели.

Известно оптическое устройство с двойным полем наблюдения для обнаружения цели (патент США №4532867, кл. F42C 13/02, опубл. 06.08.85), в котором приемо-передающий канал неконтактного датчика цели состоит из источника оптического излучения, фотоприемника, установленного в плоскости изображения фокусирующего объектива и имеющего первый и второй чувствительные элементы, расположенные так, что образуют два смежных поля наблюдения для приема отраженного излучения, и блока сравнения, связанного с чувствительными элементами. Излучение источника отражается от поверхности цели и попадает на чувствительные элементы приемника. Когда мощность отраженного излучения, принятого первым чувствительным элементом, превышает по интенсивности определенный уровень мощности излучения, принятого вторым элементом, на входе блока сравнения вырабатывается сигнал идентификации цели.

Приемо-передающий канал данного устройства имеет следующие недостатки:

- низкая точность определения заданного расстояния до цели вследствие низкой точности установки положения осей диаграммы направленности пучка излучателя и диаграммы чувствительности фотоприемника (обеспечивается только технологически);

- низкая защищенность от оптических помех, поскольку на фотоприемник попадает излучение всего спектрального диапазона;

- отсутствие возможности оперативного изменения заданной дистанции идентификации цели без внесения изменений в конструкцию приемо-передающего канала.

Известен способ применения неконтактного датчика цели с приемо-передающим каналом и устройство для реализации указанного способа, в котором приемо-передающий канал состоит из оптического источника излучения, коллимирующего объектива, фокусирующего объектива, фотоприемника, установленного перед ним светофильтра, юстировочной оптической системы, выполненной в виде пары оптических клиньев с возможностью независимого вращения, и блока сравнения.

Фотоприемник установлен в фокальной плоскости объектива и имеет, по крайней мере, два чувствительных элемента, расположенных с возможностью регистрации смежных полей наблюдения. Излучение источника отражается от поверхности цели и попадает на чувствительные элементы приемника. Когда амплитуды отраженных сигналов превысят некоторое пороговое значение и при этом амплитуда сигнала с первой площадки превысит амплитуду сигнала со второй, блок сравнения вырабатывает сигнал идентификации цели. Наличие светофильтра, имеющего полосу пропускания, соответствующую длине волны источника излучения, повышает защищенность приемного канала от оптических помех широкого спектрального диапазона (патент РФ №2280235, кл. F42/c 13/02, опубл. 20.07.2006 - прототип).

Приемо-передающий канал данного устройства имеет следующие недостатки:

- требуется настройка в процессе изготовления;

- точность установки заданного расстояния до цели зависит от базы - расстояния между источником излучения и фотоприемником, что в свою очередь влияет на габаритные размеры устройства;

- низкая защищенность от воздействия малоразмерных помех;

- отсутствие возможности оперативного изменения заданной дистанции идентификации цели (возможно только на стадии изготовления).

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является создание способа применения неконтактного датчика цели, применение которого позволит повысить точность обнаружения цели и повысит помехозащищенность приемо-передающего канала неконтактного датчика цели.

Решение указанной задачи достигается за счет того, что в предложенном способе применения неконтактного датчика цели с приемо-передающим каналом, содержащим оптический излучатель с источником оптического излучения, коллимирующую линзу, фотоприемник, электронный блок, согласно изобретению в качестве источника оптического излучения применяют импульсный лазерный диод, при этом оптическое излучение от указанного импульсного лазерного диода коллимируют линзой и направляют на поверхность цели, причем предварительно устанавливают временной интервал между излучением светового импульса и моментом открытия временного окна для регистрации фотоприемником отраженного сигнала, показывающего заданное расстояние до цели и ее идентификацию при совпадении величин отраженного и заданного сигналов.

Техническим результатом является повышение точности определения заданной дистанции до цели, улучшение защищенности от оптических помех и воздействия малоразмерных помех, уменьшение габаритно-весовых характеристик.

Предлагаемое устройство для реализации предложенного способа не требует настройки в процессе производства, позволяет менять дистанцию идентификации цели непосредственно перед применением.

Не выявлены технические решения, совокупность признаков которых совпадает с совокупностью признаков предлагаемого устройства. Эта новая совокупность признаков является новым техническим решением, которое обеспечивает получение технического результата, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию "изобретательский уровень".

Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 представлена схема приемо-передающего канала неконтактного датчика цели.

Предложенный способ может быть реализован при помощи неконтактного датчика цели, содержащего излучатель 1 с импульсным лазерным диодом 2, примененным в качестве источника оптического излучения, коллимирующую линзу 3, установленную за источником излучения 1, и фотоприемник отраженных сигналов 4.

Предложенный способ реализуется следующим образом.

Оптическое излучение от импульсного лазерного диода 2, сколлимированное линзой 3, попадает на поверхность цели. Предварительно устанавливают временной интервал, между излучением светового импульса и моментом открытия временного окна для регистрации отраженного сигнала, характеризующий заданное расстояние до цели. Когда поверхность цели находится на заданном расстоянии, отраженное излучение регистрируется фотоприемником 4 и электронный блок выдает сигнал идентификации цели.

Предлагаемое устройство позволит повысить точность определения заданного расстояния до цели, повысить устойчивость к воздействию малоразмерных помех, уменьшить габаритно-весовые характеристики неконтактного датчика цели.

Способ относится к области вооружения, в частности к оптическим неконтактным взрывателям. Способ применения неконтактного датчика цели с приемо-передающим каналом, содержащим оптический излучатель с источником оптического излучения, фотоприемник и электронный блок характеризуется тем, что излучатель и приемник совместно устанавливают на боеприпасе и в качестве источника оптического излучения применяют импульсный лазерный диод, при этом оптическое излучение от указанного импульсного лазерного диода коллимируют и направляют на поверхность цели, причем предварительно устанавливают временной интервал, между излучением светового импульса и моментом открытия временного окна, задающий расстояние до цели, и идентифицируют цель при условии регистрации фотоприемником отраженного сигнала во временном окне. Технический результат заключается в обеспечении возможности повышения точности определения заданной дистанции до цели, улучшения защищенности от оптических помех и воздействия малоразмерных помех и в уменьшении габаритно-весовых характеристик. 1 ил.

Способ применения неконтактного датчика цели с приемопередающим каналом, содержащим оптический излучатель с источником оптического излучения, фотоприемник, электронный блок, характеризующийся тем, что излучатель и приемник совместно устанавливают на боеприпасе и в качестве источника оптического излучения применяют импульсный лазерный диод, при этом оптическое излучение от указанного импульсного лазерного диода коллимируют и направляют на поверхность цели, причем предварительно устанавливают временной интервал между излучением светового импульса и моментом открытия временного окна, задающий расстояние до цели, и идентифицируют цель при условии регистрации фотоприемником отраженного сигнала во временном окне.