Способ определения оси канала ствола для выверки прицелов и устройство для его осуществления Российский патент 2025 года по МПК F41G1/54 F41G11/00 

Описание патента на изобретение RU2836658C1

Заявляемый способ относится к артиллерийскому вооружению, в частности к процессу использования артиллерийских приборов для подготовки артиллерийских орудий, преимущественно танковых пушек, к стрельбе, а более конкретно к приборам контроля и установки длинномерных изделий, преимущественно цилиндрической формы, относительно некоторого базового направления в пространстве, заданного при помощи визирного канала, реализованного на основе оптического визира или средств телевизионной техники.

Изобретение относится к области военной техники к артиллерийскому вооружению, в частности к артиллерийским приборам, к способам и устройствам для установки заданного взаимного положения стволов и визирных каналов наведения этих стволов, и может быть использовано для автоматизации выверки прицелов образцов бронетанкового вооружения с вооружением на танках, боевых машинах пехоты, артиллерийских системах и наземных роботизированных, в том числе автономных и дистанционно управляемых разведывательно-ударных комплексах военного назначения.

Уровень техники

Сущность выверки артиллерийского вооружения состоит в согласовании оси канала ствола пушки и нулевой линии прицеливания прицела. Нулевой линией прицеливания называется такое положение прицельной марки, при котором шкалы дальности и боковых поправок прицела установлены на нулевые значения.

Кроме выверки по мишени, расположенной на расстоянии около 100 м, может проводиться выверка по удаленной точке наводки, предпочтительно расположенной на контрастном фоне и поэтому отчетливо различаемой, или по специальной контрольно-выверочной мишени, дальность до которых регламентируется руководством по эксплуатации прицельного приспособления.

Методика выверки по удаленной точке отличается от выверки по щиту тем, что на эту точку следует наводить как ось канала ствола, так и ось визирного канала.

В общем виде для проведения выверки необходимо:

- найти удаленную точку наводки на установленной дальности или установить контрольно-выверочную мишень;

- установить прицельные шкалы прицела на нулевые значения;

- навести подъемным и поворотными механизмами пушки ось канала ствола на выбранную удаленную точку наводки или специальный знак для наведения орудия на контрольно-выверочной мишени;

- не меняя положение пушки с помощью выверочных механизмов прицела совместить прицельную марку с выбранной удаленной точкой наводки или соответствующим знаком для выверки прицела на выверочной мишени.

Классическая методика определения оси канала ствола при выверке прицела, просуществовавшая до 70-х годов прошлого века, заключалась в наклеивании двух пересекающихся нитей на риски, нанесенные на дульный срез ствола заводом-изготовителем, затем, наблюдая через отверстие вынутого бойка в затворе, один из членов расчета корректировал наведение наводчиком центра перекрестия нитей на удаленный предмет, а затем наводчик должен был проконтролировать совмещение прицельной марки панорамы и прицела прямой наводки с той же точкой. Видно было плохо, крайне неудобно (особенно в танках и САО) и очень неточно. Кроме того, способ визирования от казенной части ствола до дульного среза не учитывает дульный угол орудия, а именно он и определяет траекторию вылета снаряда.

Впоследствии появились оптические устройства выверки, обеспечивающие большую точность выверки.

Рассмотрим существующие устройства для определения оси канала ствола и наведения орудия на точку наводки при выверке прицельного комплекса на примере 125 мм танковой пушки.

Так как затвор танковой пушки не имеет съемного бойка, для осуществления выверки была разработана оптическая трубка выверки (ТВ-115), универсальный прибор выверки (УПВ-125) и телевизионное устройство выверки (УВ-ТВ 125).

Трубка ТВ-115 - наиболее устаревшее устройство, унаследовавшее конструкцию и методику использования от танков 40-50-х годов прошлого века. При проведении выверки трубка с помощью специального поддона вставляется в камору ствола, на специальные риски на дульном срезе ствола наклеивается перекрестие из двух перпендикулярных нитей. Наводчик, глядя в окуляр трубки, с помощью подъемного и поворотного механизма производит совмещение перекрестия нитей с удаленной точкой наводки или специальным знаком на контрольно-выверочной карточке.

Достоинство трубки в том, что наведение орудия производится одним человеком, с рабочего места наводчика. Недостатки – низкая точность, отсутствие учета дульного угла пушки, отсутствие возможности компенсации рассогласования оптической оси трубки с механической осью устройства в процессе эксплуатации.

Прибор УПВ-125 (см. чертеж Фиг. 1) обеспечивает более точное и качественное определение оси канала ствола и наведение. Прибор устанавливается в ствол на дульном срезе с помощью двух центрирующих опор, каждая из которых имеет две неподвижные и одну подпружиненную опору. К передней центрирующей опоре через шаровую опору крепится оптический визир имеющий сетку и юстировочные винты, обеспечивающие начальное заводское согласование механической оси опор с оптической осью визира.

Последовательность определения положения оси канала ствола и её согласования с нулевой линией прицеливания с помощью УПВ-125:

- установить устройство в дульной части трубы окуляром вправо так, чтобы перекрестие устройства было параллельно горизонту;

- с помощью механизмов наведения орудия, наблюдая в окуляр устройства УПВ, совместить перекрестие с выбранной точкой наводки;

- для учета рассогласования оптической и механической оси УПВ необходимо развернуть устройство на 180° и снять показания отклонения центра перекрестия сетки устройства с помощью делений сетки в вертикальной и горизонтальной плоскостях;

- повторить измерение несколько раз;

- скорректировать наводку ствола на половину показаний устройства и добиться такого ее положения, при котором показания при начальном и развернутом на 180° положениях устройства были бы равны по величине и противоположны по знаку как по вертикали, так и по горизонтали;

- не меняя положение ствола, механизмами выверки прицела совместить центральную прицельную марку с выбранной точкой наводки.

При этом не допускается использование устройства, если при снятии отсчетов при начальном и развернутом на 180 градусов положениях устройства разность показаний по шкале мишени (с учетом знаков) превышает 1 мрад. В этом случае до проведения измерений необходимо провести юстировку устройства.

Допускается разность показаний по шкале мишени не более 0,5 мрад.

Достоинство устройства в обеспечении сравнительно точного определения положения оси канала ствола и наведения, особенно при выверке по контрольно-выверочной карточке, установленной на небольшой дальности. Ось устройства полностью соответствует дульному углу орудия.

Недостатком узла выставки визирной оси прибора на основе шаровых опор является сбивание визирной оси прибора при небрежном отношении с прибором (при случайных ударах по прибору или его падении) и сложность проведения выставки визирной оси, т.к. направления регулировочных движений шаровой опоры взаимозависимы друг от друга.

Кроме того, опыт практической эксплуатации прибора УПВ-125-01 показал, что использование узла выставки параллельности визирной оси прибора и оси хвостовика на основе шаровой опоры приводит к необходимости его периодической поднастройки, что связано с недостаточной жесткостью фланцев опоры, обеспечивающих стягивание телескопической системы и хвостовика.

Усиление фланцев ведет к увеличению веса прибора, что неприемлемо из-за весовых ограничений вследствие дополнительного изгиба ствола и появлению систематической ошибки выверки пушки. Периодическая поднастройка прибора требует наличия дополнительного оборудования - контрольной втулки, выполненной с высокой точностью, приспособлений для ее надежного жесткого крепления, а также высокой квалификации персонала.

Основной недостаток – необходимость участия в процессе выверки двух членов расчета, малом увеличении зрительной трубки и трудности проведения выверки при высоком положении линии огня относительно земли.

Как правило, член расчета, наблюдающий изображение в окуляре устройства, вынужден балансировать на подручных средствах. При этом не допускается держаться за ствол. Этот недостаток характерен и для устройств, используемых в иностранных армиях. На фотографии (см. чертеж Фиг. 2) приведен момент выверки прицельного комплекса танка «Абрамс». Точность выверки зависит от квалификации и слаженных действий членов расчета.

Второй недостаток проявляется при износе канала ствола – из-за наличия всего одной подпружиненной опоры ось устройства при увеличении диаметра канала ствола смещается в сторону неподвижных опор и при провороте устройства описывает окружность вокруг истинной оси канала ствола, что снижает точность юстировки.

Требования по увеличению дальности выверки при проведении пристрелки пушки привели к появлению дульных выверочных устройств с увеличенной оптической системой, обеспечивающей увеличение изображения в 4-6 крат (см. чертеж Фиг. 3). На чертеже фиг. 3 приведен момент выверки прицела с устройством выверки китайского производства.

Это не привело к устранению основных недостатков присущих УПВ и, кроме того, значительно увеличило массу устройства, что влияет на статический прогиб ствола и вносит погрешность в выверку.

Использование дульных приборов, оснащенных зрительными оптическими системами, невозможно на орудиях с дульным тормозом. При выносе оптической системы на значительное расстояние от передней опоры устройства возрастают угловые рассогласования оптической и механической осей устройства. При этом в системах с необитаемой башней или автоматических скорострельных орудиях выверка по классической методике так же невозможна из-за отсутствия доступа к казенной части орудия.

Таким образом, точность выверки зависит от двух главных факторов – точности определения положения оси канала ствола с учетом его индивидуальных особенностей в дульной части и точности наведения оси канала ствола на точку наводки.

Наиболее перспективным направлением развития выверочных устройств является разработка способа определения положения оси канала ствола и устройств, основанных на использовании телевизионных камер.

Известна система выверки нулевой линии прицеливания AWBS, предложенная израильской фирмой CI Systems (прототип). В системе AWBS используется цифровая видеокамера и блок управления, позволяющие одному пользователю осуществлять выверку орудия и прицела с места наводчика. Система разрабатывалась для выверки 12,7 мм пулемета и состоит из электронно-оптического блока 1, заключенного в кожухе 2 с присоединенным к нему центрирующим устройством 3 (см. чертеж Фиг.4) и блока управления (см. чертеж Фиг.5). На блоке управления имеется дисплей монитора 4, кнопка «ВКЛ/ВЫКЛ» 5, кнопка выбора режима 6, кнопка «Калибровка» 7, клавишная панель изменения положения сетки 8, кнопка смены полярности изображения 9, соединительные разъемы 10. Изображение от камеры предлагалось передавать по кабелю или беспроводному каналу связи на монитор из состава СУО боевой машины, или другой монитор, не входящий в состав комплекта. Четкое и удобное видеоизображение на мониторе заменяет использование традиционной оптической трубы визира и окуляра для наблюдения.

Для обеспечения возможности использования устройства при выверке 120 мм танковой пушки предлагался переходник (см. чертеж Фиг. 6).

Использование системы AWBS уменьшает время, необходимое для выверки линии прицеливания, и увеличивает удобство использования и, следовательно, частоту выверки. В процессе собственно выверки задействуется один человек.

Однако, несмотря на очевидные преимущества, устройство сохранило неудобство его калибровки, присущее оптическим устройствам.

Порядок выполнения калибровки:

а) Навести орудие на выбранную мишень.

б) Когда орудие наведено на цель, номер расчета поворачивает ЭОБ в стволе на 180°. Если наводчик видит на мониторе смещение перекрестия относительно мишени, то требуется провести калибровку.

в) Наводчик переключается в режим калибровки на блоке управления (БУ).

г) Используя клавиши на БУ, наводчик двигает перекрестие на половину величины смещения.

д) ЭОБ поворачивается на 180°. Если перекрестие совмещается с мишенью – устройство откалибровано. Если по-прежнему имеется смещение, повторите шаг (d).

е) Когда устройство откалибровано наводчик выходит из режима калибровки. Новые данные калибровки сохраняются в БУ.

Кроме того, в процессе калибровки требуется участие двух человек, так как экран находится на удалении от дульного среза. При использовании переходника для больших калибров выявилась недостаточная точность выверки, вызванная большим количеством механических деталей и сочленений между определяющих рассогласование оптической оси камеры и канала ствола.

Белорусским ОАО «Пеленг» выпускается аналог устройства AWBS для калибра 30 мм (см. чертеж Фиг 7). Трубка холодной пристрелки телевизионная (ТХПТ) предназначена для контроля исправности и согласования оси ствола орудия и визирной оси прицела объектов бронетанковой техники. ТХПТ состоит из: устройства визирного, соединительного кабеля и блока монитора. Устройство визирное устанавливается своей направляющей в ствол орудия. Наличие монитора позволяет наблюдать объекты с места, удаленного от стволов пушек, что обеспечивает удобство в работе, точность выверки и безопасность оператора.

Однако показатели точности устройства еще более ухудшились за счет использования аналоговой камеры низкого разрешения при сохранении всех выше перечисленных недостатков.

Все вышеперечисленные устройства объединяет общий способ определения истинной оси канала ствола (поправок положения выверочной марки устройств), требующих участия в расчетах оператора и отсутствия какой-либо автоматизации. Способ основан на запоминании оператором начального положения оси устройства, разворота его на 180°, расчета поправок оператором по вертикали и горизонтали и наведения пушки, используя некоторую виртуальную точку сетки устройства с учетом рассчитанных поправок (Фиг.1).

Перечисленные устройства имеют следующие недостатки:

- Точность калибровки устройств зависит от квалификации расчета (Требуется высокая квалификация и опыт работы оператора с выверочным устройством);

- Для точной калибровки необходимо строго горизонтальное позиционирование устройств при их установке и развороте;

- В процессе калибровки требуется участие двух членов расчета;

- Конструкция центрирующих устройств не обеспечивает необходимой повторяемости установки устройства в стволе и, как следствие, снижение точности определения оси канала ствола;

- Использование устройства затруднено при высоте линии огня выше человеческого роста;

- Оптические дульные выверочные устройства не обеспечивают безопасности расчета при случайном движении пушки или выстреле, их невозможно использовать на орудиях с дульным тормозом, автоматических орудиях и системах с необитаемыми боевыми отделениями.

Задачей, решаемой настоящим изобретением, является разработка оптимального по точности и трудоемкости способа определения оси канала ствола при инструментальной выверке для визуализации оси канала ствола и получения исходных данных о положении оси канала ствола относительно линии визирования прицела для его выверки.

Техническим результатом при осуществлении предлагаемого изобретения является повышение точности выверки прицелов по удаленной точке, сокращение времени на выверку прицельных приспособлений, исключающее дополнительное присутствие номеров расчета, обеспечение автоматического определения и визуализацию оси канала ствола (калибровку) при проведении выверки прицелов, сохранение калибровки при использовании с одним и тем же стволом, обеспечение высокой точности определения истиной оси канала ствола и её согласования с нулевой линией прицеливания при реализации способа в разработанной линейке устройств выверки телевизионных (УВ-ТВ) на танках, боевых машинах пехоты, бронетранспортерах, артиллерийских системах и наземных роботизированных, в том числе автономных и дистанционно управляемых разведывательно-ударных комплексах военного назначения.

Техническая задача решена за счет того, что реализуется способ определения оси канала ствола для выверки прицелов военной техники, основанный на реализации алгоритма юстировки устройства выверки и последующей выверки прицельных приспособлений, заключающийся в следующем:

- использование программной обработки изображения, формируемого телевизионной камерой, размещенной внутри канала ствола со стороны дульного среза, входящей в состав зонда устройства выверки, представляющего собой цилиндрический корпус с двумя активными центрирующими устройствами по торцам, обеспечивающими расположение оптической оси камеры вдоль оси зонда в канале ствола в направлении точки прицеливания,

- нацеливание марки устройства выверки приводами наведения ствола на любую точку на местности или мишени, находящейся в поле зрения камеры зонда на любом расстоянии с обеспечением резкого изображения, знак или точку на выверочной карточке, или контрольно-выверочной мишени,

- автоматическое определение положения истиной оси канала ствола в режиме юстировки устройства выверки с помощью алгоритма программного обеспечения в статическом положении ствола, заключающегося в фиксации положения выбранной точки наводки при помощи подвижной марки на дисплее пульта управления при многократном последовательном развороте зонда на угол не более 90°, и последующего построения окружности, описанной точками подвижной марки, определении пикселей матрицы камеры, соответствующих центру этой окружности,

- формирование перекрестия марки, лежащей на истиной оси ствола, совпадающей с центром, содержащим найденные пиксели, и наложением на изображение местности перекрестия сформированной марки, что определяет истинное положение оси канала ствола с устранением рассогласования оптической оси камеры устройства выверки и механической оси зонда, вызванных кривизной ствола и точностью изготовления деталей зонда,

- производство выверки прицелов по окончании юстировки устройства выверки путем наведения на знак или точку на выверочной карточке или мишени, ствола орудия с помощью приводов вертикального и горизонтального наведения до совпадения марки устройства выверки на дисплее пульта управления, со знаком или точкой, с последующей оценкой рассогласования положений истинной оси ствола и прицельных марок прицелов вооружения, например, наводчика и командира,

- в случае рассогласования прицельных марок прицелов наводчика и командира с положением истиной оси ствола и марки устройства выверки проводится выверка прицелов согласно эксплуатационной документации на объект обслуживания,

- передача изображения местности на дисплей пульта управления устройства выверки от камеры зонда по беспроводному каналу, обеспечивающему работу с устройством, в том числе в боевых отделениях бронированных машин,

- обеспечение многократного увеличения изображения местности на дисплее пульта управления для точности и удобства наведения марок устройства.

Устройство выверки для реализации способа определения оси канала ствола для выверки прицелов в своем составе имеет:

- зонд в корпусе с центрирующими устройствами, содержащий электронно-оптический блок (ЭОБ) с телевизионной камерой и блоком передачи данных;

- пульт управления устройства выверки;

- комплект кабелей для зарядки зонда, пульта управления, передачи данных во внешнюю сеть.

В зависимости от калибра и внутреннего диаметра ствола зонд имеет различную конструкцию, ЭОБ с телевизионной камерой может находиться в корпусе зонда между центрирующими устройствами или вне центрирующих устройств, комплектоваться дополнительными хвостовиками с центрирующими устройствами или диском.

В состав устройств для орудий малого калибра может входить блок связи, обеспечивающий электропитание камеры зонда и передачу изображения от камеры к пульту управления устройства по беспроводному каналу.

Пульт управления устройства выверки состоит из корпуса, цветного жидкокристаллического дисплея, панели управления, блока питания, блока электроники, разъема и программного обеспечения (ПО), обеспечивающих автоматическое определение и визуализацию положения оси канала ствола на дисплее пульта управления, сохранение определенного ранее положения истиной оси канала ствола в энергонезависимой памяти, дисплей пульта оснащен защитной крышкой и солнцезащитной блендой в рабочем положении.

Программное обеспечение (ПО) устройства обеспечивает три режима работы – «поиска точки наводки», «юстировки» и «выверки», при этом при включении устройства выверки автоматически включается режим «поиска точки наводки» марка на дисплее пульта управления имеет вид прямоугольника, обозначающего размер узкого поля зрения, в режиме «выверки» на экране формируется неподвижная марка в виде перекрестия с центром, обозначающим ось канала ствола при этом устройство выверки переводится в узкое поле зрения - увеличенное изображение местности, в режиме «юстировки» на экране формируется подвижное перекрестие отличное от марки для выверки.

ПО устройства выверки обеспечивает:

- визуализацию положения оси канала ствола при помощи марки, наложенной на изображение местности;

- расчет необходимых поправок и сохранение их в памяти устройства;

- масштабирование изображения;

- формирование набора различных по цвету и форме марок на дисплее устройства выверки;

- изменение вида прицельной марки;

- управление положением марки в режиме юстировки устройства выверки;

- электронную юстировку устройства выверки путем определения истинной оси канала ствола и соответствующего сдвига марки на дисплее, данные юстировки хранятся в памяти пульта управления устройства выверки;

- высокую точность определения положения истиной оси ствола и её согласования с нулевой линией прицеливания с привлечением всего одного члена расчета без ограничений связанных с конструкцией орудий;

- контроль и автоматическое управление всеми подсистемами устройства выверки;

- устройство выверки не требует постоянной юстировки при использовании с одним и тем же стволом, сохраняя заданные параметры точности при многократном извлечении и установке в канал ствола.

В корпусе пульта управления размещены элементы блока электроники, включающие в себя микропроцессор, модули связи и питания, элементы системы обогрева и интерфейса, на лицевой панели расположен ЖК-дисплей, закрытый ударопрочным защитным стеклом, вокруг дисплея размещены кнопки и индикаторы панели управления, на левой торцевой крышке пульта расположен универсальный разъем для подключения пульта к внешнему питанию и кабеля для передачи изображения от устройства в СУО перспективных боевых машин, питание блока управления может осуществляться как от встроенного аккумулятора, так и от бортовой сети танка или транспортного средства, внешнего источника электропитания по кабелю в комплекте устройства выверки, для обеспечения работы блока управления при температуре окружающего воздуха ниже минус 20°С предусмотрена встроенная автоматическая система обогрева.

Устройство выверки для гладких стволов калибра 125 мм зонд устройства выверки имеет в своем составе:

– корпус с передней и задней торцевыми крышками;

– два центрирующих механических устройства на торцах корпуса;

– поворотная защитная крышка;

– рукоятка;

– электронно-оптический блок (ЭОБ) включающий телевизионную камеру;

– блок электроники;

– разъем для зарядки элементов питания блока.

Корпус зонда 125 представляет собой цилиндрический металлический цилиндр, служащий конструктивным элементом для крепления и размещения других элементов зонда, на торцах которого расположены два аналогичных активных механических центрирующих устройства, состоящих из корпуса, рычагов с пружинами и роликов, на торце корпуса зонда выполнены центральные отверстия, в которых между центрирующими устройствами установлены объектив камеры, в передней части, и разъем для подключения питания - в задней, передний и задний торцы зонда снабжены защитными крышками, для облегчения ориентирования зонда в стволе.

На передней защитной крышке зонда 125 нанесены вертикальные риски, облегчающие позиционирование зонда относительно горизонта и сокращения времени ориентирования в канале ствола.

Внутри корпуса размещены камера с объективом и блок электроники, включающий модуль связи и модуль питания с зарядным устройством.

В зонде применена цифровая видеокамера высокого разрешения с расширенным динамическим диапазоном и объективом, позволяющая получать высококачественное цветное изображение.

Для надежной фиксации зонда в стволе на передней крышке предусмотрены упоры с магнитами, рукоятка для удобства установки зонда в ствол и переноски и поворотная крышка обеспечивает защиту объектива камеры в нерабочем положении и индикацию наличия зонда в стволе при работе.

Устройство выверки для нарезных стволов калибром от 120 до 155 мм комплектуется хвостовиком с центрирующим диском, набором сменных опор, зондом 120-155, имеющим в своем составе:

– корпус с передней и задней крышками;

– два центрирующих устройства;

–электронно-оптический блок (ЭОБ) включающий телевизионную камеру;

– блок электроники;

– разъем для зарядки элементов питания блока.

Корпус зонда 120-155 представляет собой металлический цилиндр, служащий конструктивным элементом для крепления и размещения других элементов зонда, на торцах которого расположены два аналогичных активных механических центрирующих устройства, состоящих из корпуса, рычагов с пружинами и колков для крепления сменных опор.

На торце корпуса зонда выполнены центральные отверстия, в которых между центрирующими устройствами установлены объектив камеры - в передней части и разъем для подключения питания - в задней.

Передний и задний торцы зонда снабжены защитными крышками.

Для облегчения ориентирования зонда в стволе на передней защитной крышке имеются цапфы для крепления хвостовика с центрирующим диском и нанесены вертикальные риски.

Внутри корпуса размещены камера с объективом и блок электроники, включающий модуль связи и модуль питания с зарядным устройством.

В зонде применена цифровая видеокамера высокого разрешения с расширенным динамическим диапазоном и объективом, позволяющая получать высококачественное цветное изображение.

Для удобства установки и юстировки зонда в стволах оснащенных дульным тормозом, используется съемный хвостовик с центрирующим диском.

Корпус зонда 100 устройства выверки для нарезных и гладких стволов калибра 100 мм представляет собой металлический цилиндр, служащий конструктивным элементом для крепления и размещения других элементов ЭОБ.

На одном конце корпуса расположены два аналогичных активных механических центрирующих устройства, состоящих из корпуса, рычагов с пружинами и опор.

В передней части корпуса, перед центрирующим устройством, расположена камера ЭОБ и разъем для подключения ее к блоку связи с ЭОБ.

Для удобства установки зонда 100 в ствол к переднему концу корпуса прикреплены рукоятки.

Для нарезных стволов калибра 57 мм в состав устройства выверки входят: хвостовик с двумя активными центрирующими устройствами на торцах хвостовика, каждое из которых состоит из двух неподвижных опор и одной подпружиненной опоры, обеспечивающих согласование оптической и механической осей зонда и канала ствола, зонд 57, состоящий из цилиндрического корпуса, диаметр которого меньше внутреннего диаметра ствола, состыкованного с корпусом ЭОБ, выполненного в виде удлиненной трубы, в которой со стороны хвостовика расположена камера, а с обратного конца расположен разъем для подключения кабеля связи.

Зонд 30 устройства выверки для нарезных стволов калибра 30 мм имеет в своем составе: корпус, хвостовик, рукоятку разжимного механизма, телевизионную камеру, разъем электропитания и связи камеры с блоком связи ЭОБ.

Корпус зонда 30 представляет собой металлический цилиндр, служащий конструктивным элементом для крепления и размещения других элементов ЭОБ, на заднем конце корпуса расположен хвостовик с разжимным цанговым центрирующим устройством.

В передней части корпуса зонда 30 расположена камера и разъем для подключения ее к блоку связи ЭОБ.

В средней части корпуса имеется рукоятка привода разжимного центрирующего механизма.

Блок электроники всех зондов устройства выверки обеспечивает передачу обработанного изображения местности, содержащего марку, и указывающей положение оси канала ствола по беспроводному каналу связи на дисплее пульта блока управления устройства выверки или непосредственно в систему управления огнем перспективных изделий по кабелю в комплекте устройства выверки, для обеспечения возможности автоматизации процесса выверки.

Технический результат изобретения состоит в сокращении времени и трудозатрат на проведение и уточнение выверки.

Данный способ позволяет проводить выверку нулевой линии прицела танка в кратчайшие сроки одному члену экипажа, без использования дополнительного специального оборудования, кроме того, точность выверки высока без всяких предварительных настроек и регулировок.

Реализация предлагаемого способа возможна в ходе модернизации комплекса вооружения танка и в целом повысит его боеготовность.

Способ определения оси канала ствола основан на использовании обработки изображения формируемого телевизионной камерой, размещенной внутри канала ствола со стороны дульного среза в составе зонда с двумя активными центрирующими устройствами, обеспечивающими расположение оптической оси камеры примерно вдоль оси канала ствола в направлении точки прицеливания. Связь между камерой и пультом осуществляется по беспроводному каналу.

Положение истиной оси канала ствола определяется автоматически с помощью алгоритма программного обеспечения при четырехкратном последовательном развороте зонда устройства на угол около 90° с фиксацией, при каждом развороте, положения какой-либо одной и той же точки наводки (находящейся в поле зрения камеры зонда на любом расстоянии обеспечивающем резкое изображение).

По окончании фиксации положения четырех точек в памяти устройства программное обеспечение, без участия оператора, самостоятельно строит описанную по четырем точкам окружность, находит пиксели матрицы камеры, соответствующие центру этой окружности, и накладывает на изображение местности перекрестие (марку) с центром, содержащим найденные пиксели.

При этом не требуется соблюдать особую точность разворота зонда на 90°, так как при любом угле разворота зонда точки всегда будут расположены на описанной окружности.

Устройство выверки с зондом предназначено для проведения выверки визирной линии прицела с осью канала орудийного ствола, а также для контроля выверки прицела при эксплуатации.

Основная функция устройства - визуализировать на экране пульта положение истиной оси канала ствола и точки прицеливания с учетом дульного угла пушки, износа и овальности канала ствола.

Устройство не требует постоянной юстировки при использовании с одним и тем же стволом, сохраняя заданные параметры точности.

В зонде используется оригинальная активная механическая система центровки, обеспечивающая согласование механической осей зонда и канала ствола.

Программное обеспечение позволяет изменять вид и цвет прицельной марки, проводить масштабирование изображения и электронную юстировку устройства.

Для обслуживания прицельных комплексов другого типа могут изготавливаться другие зонды, имеющие индивидуальную конструкцию для конкретных калибров.

Заявляемый способ определения оси канала ствола для выверки прицелов и устройство для его осуществления контроля иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1-14, где:

на фиг. 1 – Внешний вид устройства и сетка УПВ-125;

на фиг. 2 – Момент процесса выверки прицельного комплекса танка «Абрамс»;

на фиг. 3 – Момент выверки прицела с устройством выверки производства КНР;

на фиг. 4 – Электронно-оптический блок системы AWBS;

на фиг. 5 – Блок управления системы AWBS;

на фиг. 6 – Переходник;

на фиг. 7 – Трубка холодной пристрелки телевизионная для калибра 30 мм;

на фиг. 8 – Общий вид зонда 120-155 устройства выверки;

на фиг. 9 – Устройство выверки с зондом 30 для калибра 30 мм;

на фиг. 10 – Устройство выверки с зондом 57 для калибра 57 мм;

на фиг. 11 – Комплект устройства выверки с зондом 120-155, хвостовиком и кабелем;

на фиг. 12– Передняя крышка зонда 120-155;

на фиг. 13 – Пульт устройства выверки;

на фиг. 14 – Панель управления устройства выверки с дисплеем монитора.

На чертежах приняты следующие обозначения:

1 – электронно-оптический блок;

2 – кожух;

3 – центрирующее устройство;

4 – дисплей монитора;

5 – кнопка «ВКЛ/ВЫКЛ»;

6 – кнопка выбора режима;

7 – кнопка «Калибровка»;

8 – клавишная панель изменения положения сетки;

9 – кнопка смены полярности изображения;

10 – соединительные разъемы;

11 – корпус зонда;

12 – передняя крышка;

13 – задняя крышка;

14 – два центрирующих устройства;

15 – поворотная защитная крышка объектива;

16 – рукоятка;

17 – телевизионная камера;

18 – защитное стекло объектива;

19 – индикатор заряда;

20 – кнопка «ВКЛ/ВЫКЛ»;

21 – индикатор работы;

22 – крепление упора с магнитом;

23 – риски;

24 – антена (3 штуки);

25 – ствол;

26 – блок электроники;

27 – разъем для зарядки элементов питания блока;

28 – кабель;

29 – пульт устройства выверки;

30 – корпус;

31 – цветной жидкокристаллический дисплей;

32 – панель управления;

33 – крышка;

34 – универсальный разъем;

35 – кнопка «ВКЛ/ВЫКЛ» питания;

36, 37 – кнопка изменения масштаба изображения;

38, 39, 40, 41 – кнопки перемещения марки 42 устройства выверки при юстировке;

42 – марка;

43 – кнопка подтверждения ввода команд;

44 – кнопка выбора типа марки и перевода устройства в режим юстировки;

45 – индикатор включения обогрева;

46 – индикатор подключения к СУО;

47 – индикатор наличия связи с зондом и уровня сигнала;

48 – индикатор степени заряженности аккумулятора пульта;

49- зонд (зонд 125 мм);

50 – хвостовика с центрирующим диском;

51 – направляющий трос для удобства монтажа хвостовика;

52 – корпус;

53 – хвостовик;

54 – разжимное цанговое центрирующее устройство;

55 – рукоятка разжимного механизма;

56 – телевизионная камера;

57 – разъем;

58 – блок связи ЭОБ.

В настоящее время АО ЦНИИ БУРЕВЕСТНИК поставляет в составе КПМ устройства выверки телевизионные для артиллерийских орудий калибров 30, 57, 100, 125 мм, а также универсальное устройство для калибров 120, 122, 152 и 155 мм, обеспечивающее центрирование зонда за счет сменных колков. Все устройства унифицированы по способу определения оси канала ствола, программному обеспечению и конструкции пульта.

Варианты конструкции зонда содержат некоторые особенности, зависящие от калибра орудий и параметров нарезной части канала ствола. (Фиг. 8, 9 и 10).

Зонд устройства выверки состоит из:

11 – корпус зонда;

12 – передняя крышка;

13 – задняя крышка;

14 - два центрирующих устройства;

15 - поворотная защитная крышка объектива;

16 – рукоятка;

17 – телевизионная камера;

18 – защитное стекло объектива;

19 – индикатор заряда;

20 – кнопка «ВКЛ/ВЫКЛ»;

21 – индикатор работы;

22 – крепление упора с магнитом;

23 – риски;

24 – антенна (3 штуки);

25 – ствол;

26 – блок электроники;

27 – разъем для зарядки элементов питания блока.

28 – кабель;

29 – пульт устройства выверки.

Общий вид устройства выверки в комплекте с зондом для калибров 120, 122, 152 и 155 мм показан на чертеже Фиг. 8 и Фиг. 10.

Корпус зонда 11 представляет собой металлический цилиндр, служащий конструктивным элементом для крепления и размещения других составных частей. На торцах корпуса зонда 11 расположены передняя 12 и задняя 13 крышка. В передней 12 и задней 13 крышки расположены два аналогичных по конструкции активных механических центрирующих устройства 14, состоящих из корпуса, рычагов с пружинами и шести роликов, которые обеспечивают надежное повторяющееся удержание положения механической оси корпуса зонда 11 в канале ствола 25 (см. чертеж Фиг. 9) с учетом его овальности при извлечении, повторной установки и поворота корпуса зонда 11.

Для надежной фиксации корпуса зонда 11 в стволе 25 на передней крышке 12 предусмотрены упоры 22 с магнитами, обеспечивающие использование устройства выверки, в том числе при повороте башни и ствола 25 пушки во всем диапазоне скоростей наведения.

Передняя 12 и задняя 13 крышки с центрирующими устройствами 14 имеют центральные отверстия, в которых установлены защитное стекло объектива 18, за которым расположена телевизионная камера 17 в передней крышке 12 и разъем для подключения питания 27 - в задней 13 крышке. На передней крышке 12 нанесены вертикальные риски 23 для облегчения ориентирования корпуса зонда 11 в стволе 25 (см. чертеж Фиг. 9).

Внутри корпуса зонда 11 в передней части за камерой 17 расположен блок электроники 26, включающий модуль связи и модуль питания с зарядным устройством. Блок питания зонда реализован с использованием ионисторов (суперконденсаторов), обеспечивающих подготовку зонда к работе за время не более 120 сек и длительное время работы после зарядки. Кроме того, отказ от использования аккумуляторов позволил значительно снизить массу зонда.

В зонде применена цифровая видеокамера 17 высокого разрешения с расширенным динамическим диапазоном и объективом, позволяющая получать высококачественное цветное изображение при любом освещении местности.

В состав устройства выверки входит кабель 28 служащий для зарядки АКБ пульта и блока питания зонда.

На чертеже Фиг. 11 показано устройство выверки телевизионное с зондом 30 для нарезных стволов калибра 30 мм. Зонд 30 устройства выверки имеет в своем составе:

52 – корпус;

53 – хвостовик;

54 – разжимное цанговое центрирующее устройство;

55 – рукоятка разжимного механизма;

56 – телевизионная камера;

57 – разъем;

58 – блок связи ЭОБ;

59 – кабель.

Корпус 52 зонда 30 представляет собой металлический цилиндр, служащий конструктивным элементом для крепления и размещения других элементов ЭОБ, на заднем конце корпуса 52 расположен хвостовик 53 с разжимным цанговым центрирующим устройством 54, в передней части корпуса расположена телевизионная камера 56 и разъем 57 для питания и подключения кабелем 59 к блоку связи ЭОБ 58, в средней части корпуса 52 имеется рукоятка разжимного механизма 55 привода разжимного цангового центрирующего устройства 54.

На чертеже Фиг. 12 показаны две проекции зонда 57 устройства выверки телевизионного для нарезных стволов калибра 57 мм. В состав зонда 57 устройства выверки входят: хвостовик 60, с двумя активными центрирующими устройствами 61 на торцах хвостовика 60, каждое из которых состоит из двух неподвижных опор и одной подпружиненной опоры, обеспечивающих согласование оптической и механической осей зонда и канала ствола, зонд 57, состоящий из цилиндрического корпуса ЭОБ 62, диаметр которого меньше внутреннего диаметра ствола и корпуса ЭОБ 62, выполненного в виде удлиненной трубы, в которой со стороны хвостовика расположена камера 63, а с обратного конца расположено защитное стекло 64 и разъем 65 для подключения кабеля связи.

Общий вид пульта 29 устройства выверки показан на чертеже Фиг.13 в положении с закрытой защитной крышкой (а) и открытой крышкой в рабочем положении (б). Пульт 29 устройства выверки состоит из: корпуса 30, цветного жидкокристаллического дисплея 31 на панели управления 32, закрытого крышкой 33. В металлическом корпусе пульта 29 размещены элементы блока электроники, включающие в себя микропроцессор, модули связи и питания, элементы системы обогрева и интерфейса.

Дисплей 31 в транспортном положении защищается стальной крышкой 33, которая в рабочем положении выполняет функцию солнцезащитного козырька и защиту экрана при падении пульта 29. Вокруг дисплея 31 размещены кнопки и индикаторы панели управления 32. На левой торцевой стенке пульта 29 расположен универсальный разъем 34 для подключения пульта 29 к внешнему питанию и зарядки аккумулятора.

Общий вид панели управления 32 устройства выверки с дисплеем 31 монитора показан на чертеже Фиг 14. На панели управления 32 расположены:

– кнопка 35 «ВКЛ/ВЫКЛ» питания;

– кнопка 36, 37 изменения масштаба изображения;

– кнопки 38,39, 40, 41 перемещения марки 42 при юстировке;

– марка 42 (соответствующая оси канала ствола);

– кнопка 43 подтверждения ввода команд;

– кнопка 44 выбора типа марки и перевода устройства в режим юстировки;

– индикатор 45 включения обогрева;

– индикатор 46 подключения к СУО;

– индикатор 47 наличия связи с зондом и уровня сигнала;

– индикатор 48 степени заряженности аккумулятора пульта.

Питание пульта 29 может осуществляться как от встроенного аккумулятора, так и от бортовой сети танка. Для обеспечения работы пульта 29 при температуре окружающего воздуха ниже минус 20°С предусмотрена встроенная автоматическая система обогрева.

Ниже приведено описание практической реализации предлагаемого способа определения оси канала ствола на примере комплекта устройства выверки с зондом 125 для танковой пушки калибра 125 мм.

В состав устройства выверки входят (см. чертеж Фиг. 10):

49 – зонд (зонд 125 мм);

28 – кабель для зарядки элементов питания зонда и пульта устройства выверки;

29 – пульт устройства выверки;

50 – хвостовика с центрирующим диском;

51 – направляющий трос для удобства монтажа хвостовика.

Устройство выверки для осуществления заявляемого способа работает следующим образом.

Установить зонд 49 в дульную часть ствола 25 до фиксации упоров 22 с магнитами, открыть защитную крышку 15 объектива и включить питание зонда 49.

Для проведения выверки необходимо включить пульт 29 устройства выверки.

Связь между камерой 17, электронным блоком 26 и блоком управления в пульте 29 осуществляется по беспроводному каналу. Изображение с камеры 17 зонда 49 выводится на дисплей 31 пульта 29.

На дисплее 31 пульта 29 формируется изображение местности, содержащее марку 42, соответствующую оси канала ствола 25.

Для учета индивидуальных особенностей ствола 25 (дульного угла) предусмотрена электронная юстировка устройства выверки путем определения истинной оси канала ствола 25 и соответствующего автоматического сдвига марки 42 на изображении. Данные юстировки хранятся в энергонезависимой памяти пульта 29.

В устройстве применена цифровая камера 17 высокого разрешения, обеспечивающая в совокупности с объективом минимальную угловую величину пикселя, для обеспечения высокой точности вычислений положения марки. Для минимизации влияния углового перемещения центрирующих устройств при развороте зонда 49 в канале ствола 25 камера 17 размещена между ними.

Для повышения точности наводки и удобства работы пульт 29 обеспечивает масштабирование (4-кратное увеличение) изображения и выбор цвета марки 42 наиболее удобного для наблюдения.

Программное обеспечение устройства выверки обеспечивает два режима работы - выверки и юстировки.

При включении устройства автоматически включается режим выверки.

ПО устройства выверки обеспечивает:

– определение расположения истинной оси канала ствола, расчет необходимых поправок и сохранение их в памяти устройства;

– визуализацию на дисплее оси канала ствола 25 в виде марки 42;

– масштабирование изображения;

– формирование набора различных по цвету и форме марок 42 устройства выверки;

– управление положением марки 42 и изображения;

– контроль и автоматическое управление всеми подсистемами устройства.

Кроме того, ПО и конструкция пульта 29 обеспечивают возможность передачи изображения и марки 42 устройства выверки непосредственно на видеосмотровые устройства наводчика перспективных образцов вооружения, что позволяет совместить марку 42 с маркой прицельного устройства.

Подготовка устройства выверки к работе:

– снять чехол с дульной части ствола 25, при необходимости, очистить канал ствола от консервирующей смазки;

– вынуть зонд 49 и пульт 29 из укладочного ящика;

– подсоединить разъем 27 зонда 49 кабелем 28 к розетке электроснабжения 27 В обслуживаемого танка примерно на 1-2 мин. По окончании заряда загорится индикатор 19 зеленого цвета. Отсоединить кабель 28 от зонда 49 и обслуживаемого танка, закрыть разъем заглушкой;

– включить пульт 29 устройства выверки кнопкой 20 (Фиг. 9);

– проконтролировать по индикатору 48 на панели управления 32 степень заряженности аккумулятора пульта. При низком уровне заряда или температуре воздуха ниже –20°С – подключить пульт 29 кабелем 28 к розетке 27 В электроснабжения ШР-51 обслуживаемого танка, расположенной в боевом отделении на стороне рабочего места наводчика;

– установить зонд 49 в канал ствола 25, повернуть защитную крышку 15 объектива на 180°, включить зонд кнопкой 20 (Фиг. 9). Контролировать включение питания по индикатору 19. При этом сориентировать зонд 49 так, чтобы риски 23 на передней крышке 12 зонда 49 были расположены вертикально;

– после загрузки программного обеспечения загорится индикатор 47 наличия связи между зондом и пультом, а на дисплее 31 появится изображение местности и марка 42 (см. Фиг. 14).

При первом использовании устройства выверки с конкретным стволом для компенсации погрешности рассогласования механической и оптической оси зонда и учета индивидуальных особенностей канала ствола необходимо провести калибровку устройства.

Алгоритм калибровки реализует предлагаемый способ автоматического определения положения истиной оси канала ствола:

1. Приводами наведения орудия, наблюдая изображение местности на экране блока управления, навести марку 42 устройства выверки на удаленный местный предмет или на выверочную карточку таким образом, чтобы они попали в границы узкого поля зрения устройства выверки (обозначена на экране прямоугольником красного цвета).

2. На панели блока управления нажать и удерживать более 2 с кнопку юстировки 44 для перевода устройства в режим юстировки (Фиг.14). При этом марка 42 изменит вид и станет подвижной, а камера устройства переключится в режим узкого поля зрения (увеличения).

3. Кнопками перемещения 38, 39, 40, 41 подвести подвижную марку 42 к выбранной ранее точке на удаленном местном предмете. Кратковременное нажатие кнопок перемещает метку на 1 шаг, удержание приводит к плавному постоянному смещению марки.

4. После окончания наведения марки нажать кнопку 43 для подтверждения окончания наводки. После нажатия этой кнопки текущее положение марки будет отмечено желтым неподвижным перекрестием.

5. Не меняя положение ствола, повернуть зонд 49 примерно на 90° в любую сторону.

6. Кнопками перемещения 38, 39, 40, 41 вновь подвести подвижную марку 42 устройства выверки к точке на удаленном местном предмете. После окончания наведения марки нажать кнопку 43 для подтверждения окончания наводки, второе текущее положение марки 42 будет отмечено вторым желтым неподвижным перекрестием.

7. Повторить вышеописанные действия дважды, поворачивая зонд 49 каждый раз на 90° в одну сторону.

Программное обеспечение устройства выверки автоматически определит центр описанной по указанным точкам окружности, рассчитает координаты пикселей экрана соответствующих этому центру, сохранит их в памяти пульта 29 и перейдет в режим выверки. Все метки желтого цвета удалятся, на дисплее 31 останется перекрестие красного цвета, указывающее положение центра вращения устройства (линии визирования).

После этого марка 42 будет соответствовать истиной оси канала ствола 25.

При использовании устройства постоянно с одним стволом повторная калибровка не требуется даже при многократном извлечении и повторной установке зонда в канал ствола. Результаты калибровки сохраняются в постоянной памяти пульта 29.

Порядок выверки прицельного приспособления или прицела артиллерийской системы с использованием устройства выверки:

- подготовить устройство выверки к работе, нажать кнопку 36 увеличения изображения;

- навести с помощью приводов или механизмов наведения марку 42 устройства выверки на удаленный местный предмет или точку наводки орудия на выверочной карточке. Затем, не сдвигая ствола 25, проверить совпадение прицельных марок прицела с тем же удаленным предметом или с соответствующими точками наводки на выверочной карточке;

- в случае рассогласования марки 42 устройства выверки и прицельной марки прицела необходимо согласовать положение прицельной марки прицела с помощью перемещения последней выверочными механизмами (программными средствами) прицела.

Преимущества способа и устройства выверки по сравнению с УПВ и прототипами:

– высокая точность определения истиной оси канала ствола за счет автоматизации и исключении влияния человеческого фактора при расчете поправки на рассогласование оптической оси устройства с осью канала ствола и точностью удержания механической оси зонда по оси ствола активной центрирующей системой в процессе юстировки устройства и проведения выверки нулевой линии прицеливания;

– 4-кратное оптическое увеличение обеспечивает точность наведения ствола на удаленную точку наводки или выверочный знак на дальностях от 25 м до ∞;

– обеспечивает удобство выверки нулевой линии прицеливания при любой высоте линии огня и положении ствола относительно горизонта;

– обеспечивается выверка любых по конструкции артиллерийских орудий, в том числе автоматических пушек и систем с необитаемым боевым отделением;

– юстировка устройства и выверка нулевой линии прицеливания выполняются наводчиком самостоятельно, второй член расчета не требуется;

– высокая готовность - время подготовки устройства к работе не более 2-х минут;

– высокая степень унификации конструкторских решений устройств выверки для орудий различных калибров;

– возможность передачи марки указывающей положение истиной оси канала ствола непосредственно в систему управления огнем (СУО) перспективных изделий для автоматизации процесса выверки.

Похожие патенты RU2836658C1

название год авторы номер документа
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ТЕЛЕВИЗИОННО-ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЗАИМНОГО РАСПОЛОЖЕНИЯ ОСЕЙ КАНАЛА СТВОЛА И ПРИЦЕЛА 2006
  • Ершов Вячеслав Павлович
  • Курицын Игорь Павлович
  • Мольков Игорь Николаевич
  • Грязнов Юрий Михайлович
  • Лукьянова Татьяна Ивановна
RU2349861C2
СПОСОБ ВЫВЕРКИ НУЛЕВОЙ ЛИНИИ ПРИЦЕЛИВАНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ПРИЦЕЛА АРТИЛЛЕРИЙСКОГО ОРУДИЯ 2023
  • Баканеев Сергей Анатольевич
  • Буг Сергей Васильевич
  • Залозний Денис Александрович
  • Кулишкин Виталий Александрович
  • Михеев Андрей Юрьевич
RU2799659C1
ОРУЖЕЙНАЯ УСТАНОВКА С ПРИЦЕЛЬНЫМ УСТРОЙСТВОМ И СПОСОБ ЕГО ВЫВЕРКИ 2003
  • Бобылев А.М.
  • Липсман Д.Л.
  • Савельев В.Б.
RU2235263C1
КОМПЛЕКТ ДЛЯ ВЫВЕРКИ НУЛЕВОЙ ЛИНИИ ПРИЦЕЛИВАНИЯ С ОСЬЮ КАНАЛА СТВОЛА ПУШКИ ТАНКА ПО КОНТРОЛЬНО-ВЫВЕРОЧНОЙ МИШЕНИ 2008
  • Дерюгин Борис Борисович
  • Бужинский Владимир Александрович
  • Манкевич Александр Валерьевич
  • Гусев Андрей Анатольевич
  • Дмитроняк Вячеслав Васильевич
RU2360203C1
КОМПЛЕКТ БЕССТРЕЛЬБОВОГО КОНТРОЛЯ ПРИЦЕЛЬНЫХ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ 5,45-ММ АВТОМАТА КАЛАШНИКОВА ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ 2022
  • Донцов Андрей Владимирович
  • Фирман Валентин Валентинович
  • Кононенко Николай Владимирович
  • Иньшин Юрий Юрьевич
RU2788425C1
ОРУЖЕЙНАЯ УСТАНОВКА С ПРИЦЕЛЬНЫМ УСТРОЙСТВОМ И СПОСОБ ЕГО ВЫВЕРКИ 2014
  • Громов Владимир Вячеславович
  • Гущин Павел Анатольевич
  • Дегтярев Юрий Владимирович
  • Жирёхин Валерий Иванович
  • Липсман Давид Лазорович
  • Махнин Андрей Владимирович
RU2553044C1
Способ согласования оптических осей прицелов и оружия комплекса вооружения боевых машин и система для их осуществления 2020
  • Хохлов Николай Иванович
  • Швец Лев Михайлович
  • Боровых Олег Анатольевич
  • Тюрин Павел Владимирович
  • Богданова Людмила Анатольевна
RU2739331C1
СПОСОБ НАСТРОЙКИ КОМПЛЕКСА ТАНКОВОГО ВООРУЖЕНИЯ, ПУЛЬТ НАСТРОЙКИ И КОНТРОЛЯ 2008
  • Близгарев Валерий Петрович
  • Колесников Михаил Владимирович
  • Лукьянов Владимир Николаевич
  • Лукьянов Николай Антонович
  • Овчаренко Борис Сергеевич
  • Пчелкин Владимир Алексеевич
  • Савченко Юрий Васильевич
  • Серов Андрей Николаевич
  • Соколов Вячеслав Яковлевич
  • Шавва Петр Федосович
  • Макухин Виктор Николаевич
RU2418260C2
СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ВЫВЕРКИ НУЛЕВЫХ ЛИНИЙ ПРИЦЕЛИВАНИЯ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ КАНАЛОВ ПРИЦЕЛОВ БРОНЕТАНКОВОГО ВООРУЖЕНИЯ 2018
  • Зубарь Алексей Владимирович
  • Гейнце Эдуард Александрович
  • Кирнос Василий Иванович
  • Щербо Александр Николаевич
  • Поздеев Андрей Николаевич
  • Панин Алексей Сергеевич
RU2695141C2
СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕНИЯ И ВЫВЕРКИ СПАРЕННОГО ПУЛЕМЕТА В ТАНКЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ 1997
  • Передков С.В.
  • Лыков В.В.
  • Алешин И.Н.
  • Близгарев В.П.
  • Иванов Г.В.
RU2124174C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 836 658 C1

Реферат патента 2025 года Способ определения оси канала ствола для выверки прицелов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области военной техники, в частности к артиллерийским приборам. Заявленный способ определения оси канала ствола при наведении на удаленную точку основан на алгоритме юстировки устройства выверки прицельных приспособлений при использовании зонда устройства выверки с телевизионной камерой, устанавливаемого внутрь канала ствола со стороны дульного среза и заключающегося в фиксации положения выбранной точки наводки на изображении при помощи подвижной марки на дисплее пульта управления при многократном последовательном развороте зонда на угол не более 90°, и последующего построения окружности, описанной точками подвижной марки, определении пикселей матрицы камеры, соответствующих центру этой окружности, и формировании марки, расположенной в этом центре и соответствующей оси канала ствола для последующего производства выверки прицелов путем наведения ствола орудия с помощью приводов вертикального и горизонтального наведения до совмещения марки устройства с выверочным знаком или точкой наводки, с последующей оценкой рассогласования положений оси канала ствола и прицельных марок прицелов вооружения. Техническим результатом является повышение точности выверки оптических прицелов. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 14 ил.

Формула изобретения RU 2 836 658 C1

1. Способ определения оси канала ствола для выверки прицелов военной техники, основанный на реализации алгоритма юстировки устройства выверки и последующей выверки прицельных приспособлений, заключающийся в следующем:

- использование программной обработки изображения, формируемого телевизионной камерой, размещенной внутри канала ствола со стороны дульного среза, входящей в состав зонда устройства выверки, представляющего собой цилиндрический корпус с двумя активными центрирующими устройствами по торцам, обеспечивающими расположение оптической оси камеры вдоль оси зонда в канале ствола в направлении точки прицеливания,

- нацеливание марки устройства выверки приводами наведения ствола на любую точку на местности или мишени, находящейся в поле зрения камеры зонда на любом расстоянии, с обеспечением резкого изображения, знак или точку на выверочной карточке или контрольно-выверочной мишени,

- автоматическое определение положения истиной оси канала ствола в режиме юстировки устройства выверки с помощью алгоритма программного обеспечения в статическом положении ствола, заключающегося в фиксации положения выбранной точки наводки при помощи подвижной марки на дисплее пульта управления при многократном последовательном развороте зонда на угол не более 90°, и последующего построения окружности, описанной точками подвижной марки, определении пикселей матрицы камеры, соответствующих центру этой окружности,

- формирование перекрестия марки, лежащей на истиной оси ствола, совпадающей с центром, содержащим найденные пиксели, и наложением на изображение местности перекрестия сформированной марки, что определяет истинное положение оси канала ствола с устранением рассогласования оптической оси камеры устройства выверки и механической оси зонда, вызванных кривизной ствола и точностью изготовления деталей зонда,

- производство выверки прицелов по окончании юстировки устройства выверки путем наведения на знак или точку на выверочной карточке или мишени, ствола орудия с помощью приводов вертикального и горизонтального наведения до совпадения марки устройства выверки на дисплее пульта управления, со знаком или точкой, с последующей оценкой рассогласования положений истинной оси ствола и прицельных марок прицелов вооружения, например, наводчика и командира,

- в случае рассогласования прицельных марок прицелов наводчика и командира с положением истиной оси ствола и марки устройства выверки проводится выверка прицелов согласно эксплуатационной документации на объект обслуживания,

- передача изображения местности на дисплей пульта управления устройства выверки от камеры зонда по беспроводному каналу, обеспечивающему работу с устройством, в том числе в боевых отделениях бронированных машин,

- обеспечение многократного увеличения изображения местности на дисплее пульта управления для точности и удобства наведения марок устройства.

2. Устройство выверки прицелов военной техники для реализации способа по п. 1, отличающееся тем, что в состав устройства входят:

- зонд в корпусе с двумя центрирующими устройствами, содержащий электронно-оптический блок (ЭОБ) с телевизионной камерой и блоком передачи данных;

- пульт управления устройства выверки;

- комплект кабелей для зарядки зонда, пульта управления, передачи данных во внешнюю сеть, при этом конструкция зонда зависит от калибра и внутреннего диаметра ствола, ЭОБ с телевизионной камерой находится в корпусе зонда между центрирующими устройствами или вне центрирующих устройств, комплектуется дополнительными хвостовиками с центрирующими устройствами или диском, устройство для орудий малого калибра комплектуется блоком связи, обеспечивающим электропитание камеры зонда и передачу изображения от камеры к пульту управления устройства по беспроводному каналу, при этом пульт управления устройства выверки состоит из корпуса, цветного жидкокристаллического дисплея, панели управления, блока питания, блока электроники, разъема и программного обеспечения (ПО), обеспечивающих автоматическое определение и визуализацию положения оси канала ствола на дисплее пульта управления, сохранение определенного ранее положения истиной оси канала ствола в энергонезависимой памяти, дисплей пульта оснащен защитной крышкой и солнцезащитной блендой в рабочем положении, при этом программное обеспечение (ПО) устройства выверки обеспечивает три режима работы – «поиска точки наводки», «юстировки» и «выверки», при этом при включении устройства выверки автоматически включается режим «поиска точки наводки», марка на дисплее пульта управления имеет вид прямоугольника, обозначающего размер узкого поля зрения, в режиме «выверки» на экране формируется неподвижная марка в виде перекрестия с центром, обозначающим ось канала ствола, при этом устройство выверки переводится в узкое поле зрения - увеличенное изображение местности, в режиме «юстировки» на экране формируется подвижное перекрестие, отличное от марки для выверки, при этом в корпусе пульта управления размещены элементы блока электроники, включающие в себя микропроцессор, модули связи и питания, элементы системы обогрева и интерфейса, на лицевой панели расположен ЖК-дисплей, закрытый ударопрочным защитным стеклом, вокруг дисплея размещены кнопки и индикаторы панели управления, на левой торцевой крышке пульта расположен универсальный разъем для подключения пульта к внешнему питанию и кабеля для передачи изображения от устройства в системах управления огнем (СУО) боевых машин, питание блока управления осуществляется как от встроенного аккумулятора, так и от бортовой сети танка или транспортного средства, внешнего источника электропитания по кабелю в комплекте устройства выверки, при этом для обеспечения работы блока управления при температуре окружающего воздуха ниже минус 20°С предусмотрена встроенная автоматическая система обогрева.

3. Устройство выверки прицелов военной техники для реализации способа по п. 2, отличающееся тем, что для гладких стволов калибра 125 мм зонд устройства выверки имеет в своем составе:

– корпус с передней и задней торцевыми крышками;

– два центрирующих механических устройства на торцах корпуса;

– поворотная защитная крышка;

– рукоятка;

– электронно-оптический блок (ЭОБ), включающий телевизионную камеру;

– блок электроники;

– разъем для зарядки элементов питания блока,

корпус зонда 125 представляет собой цилиндрический металлический цилиндр, служащий конструктивным элементом для крепления и размещения других элементов зонда, на торцах которого расположены два аналогичных активных механических центрирующих устройства, состоящих из корпуса, рычагов с пружинами и роликов, на торце корпуса зонда выполнены центральные отверстия, в которых между центрирующими устройствами установлены объектив камеры в передней части и разъем для подключения питания - в задней, передний и задний торцы зонда снабжены защитными крышками, для облегчения ориентирования зонда в стволе на передней защитной крышке нанесены вертикальные риски, внутри корпуса размещены камера с объективом и блок электроники, включающий модуль связи и модуль питания с зарядным устройством, в зонде применена цифровая видеокамера высокого разрешения с расширенным динамическим диапазоном и объективом, позволяющая получать высококачественное цветное изображение, для надежной фиксации зонда в стволе на передней крышке предусмотрены упоры с магнитами, рукоятка для удобства установки зонда в ствол и переноски и поворотная крышка, обеспечивает защиту объектива камеры в нерабочем положении и индикацию наличия зонда в стволе при работе.

4. Устройство выверки прицелов военной техники для реализации способа по п. 2, отличающееся тем, что для нарезных стволов калибром от 120 до 155 мм комплектуется хвостовиком с центрирующим диском, набором сменных опор, зондом 120-155, имеющим в своем составе:

– корпус с передней и задней крышками;

– два центрирующих устройства;

–электронно-оптический блок (ЭОБ), включающий телевизионную камеру;

– блок электроники;

– разъем для зарядки элементов питания блока,

корпус зонда 120-155 представляет собой металлический цилиндр, служащий конструктивным элементом для крепления и размещения других элементов зонда, на торцах которого расположены два аналогичных активных механических центрирующих устройства, состоящих из корпуса, рычагов с пружинами и колков для крепления сменных опор, на торце корпуса зонда выполнены центральные отверстия, в которых между центрирующими устройствами установлены объектив камеры - в передней части и разъем для подключения питания - в задней, передний и задний торцы зонда снабжены защитными крышками, для облегчения ориентирования зонда в стволе на передней защитной крышке имеются цапфы для крепления хвостовика с центрирующим диском и нанесены вертикальные риски, внутри корпуса размещены камера с объективом и блок электроники, включающий модуль связи и модуль питания с зарядным устройством, в зонде применена цифровая видеокамера высокого разрешения с расширенным динамическим диапазоном и объективом, позволяющая получать высококачественное цветное изображение, при этом съемный хвостовик с центрирующим диском используется для удобства установки и юстировки зонда в стволах, оснащенных дульным тормозом.

5. Устройство выверки прицелов военной техники для реализации способа по п. 2, отличающееся тем, что для нарезных и гладких стволов калибра 100 мм корпус зонда 100 представляет собой металлический цилиндр, служащий конструктивным элементом для крепления и размещения других элементов ЭОБ, на одном конце корпуса расположены два аналогичных активных механических центрирующих устройства, состоящих из корпуса, рычагов с пружинами и опор, в передней части корпуса, перед центрирующим устройством, расположена камера ЭОБ и разъем для подключения ее к блоку связи с ЭОБ, для удобства установки зонда 100 в ствол к переднему концу корпуса прикреплены рукоятки.

6. Устройство выверки прицелов военной техники для реализации способа по п. 2, отличающееся тем, что для нарезных стволов калибра 57 мм в состав устройства выверки входят: хвостовик с двумя активными центрирующими устройствами на торцах хвостовика, каждое из которых состоит из двух неподвижных опор и одной подпружиненной опоры, обеспечивающих согласование оптической и механической осей зонда и канала ствола, зонд 57, состоящий из цилиндрического корпуса, диаметр которого меньше внутреннего диаметра ствола, состыкованного с корпусом ЭОБ, выполненного в виде удлиненной трубы, в которой со стороны хвостовика расположена камера, а с обратного конца расположен разъем для подключения кабеля связи.

7. Устройство выверки прицелов военной техники для реализации способа по п. 2, отличающееся тем, что для нарезных стволов калибра 30 мм зонд 30 устройства выверки имеет в своем составе: корпус, хвостовик, рукоятку разжимного механизма, телевизионную камеру, разъем электропитания и связи камеры с блоком связи ЭОБ, корпус зонда 30 представляет собой металлический цилиндр, служащий конструктивным элементом для крепления и размещения других элементов ЭОБ, на заднем конце корпуса расположен хвостовик с разжимным цанговым центрирующим устройством, в передней части корпуса расположена камера и разъем для подключения ее к блоку связи, в средней части корпуса имеется рукоятка привода разжимного центрирующего механизма.

8. Устройство выверки прицелов военной техники для реализации способа по п. 2, отличающееся тем, что блок электроники всех зондов устройства выверки обеспечивает передачу обработанного изображения местности, содержащего марку, и указывающее положение оси канала ствола по беспроводному каналу связи на дисплее пульта блока управления устройства выверки или непосредственно в СУО боевых машин по кабелю в комплекте устройства выверки, для обеспечения возможности автоматизации процесса выверки.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2025 года RU2836658C1

Способ текущей цифровой выверки прицелов с компенсацией положения прицельной марки на величину изгиба канала ствола 2020
  • Зубарь Алексей Владимирович
  • Пивоваров Владимир Петрович
  • Перов Сергей Анатольевич
  • Рослов Сергей Валерьевич
  • Хандорин Сергей Анатольевич
  • Кайсин Александр Сергеевич
  • Сметанин Иван Дмитриевич
RU2725677C2
Скребковый транспортер для лав 1939
  • Курбатов Ю.В.
SU59803A1
ПРИСАДКА К АВИАЦИОННЫМ БЕНЗИНАМ 0
SU165618A1
DE 3942922 A1, 27.06.1991.

RU 2 836 658 C1

Авторы

Новиков Андрей Александрович

Корягин Алексей Евгеньевич

Мухтарова Полина Александровна

Маликов Наиль Шамильевич

Даты

2025-03-18Публикация

2024-10-22Подача