Лазерный дальномер (варианты)

 

Лазерный дальномер (варианты) относится к оптическому приборостроению, а именно к портативным дальномерам, используемым для измерения дальности при стрельбе из стрелкового и охотничьего оружия. Лазерный дальномер содержит визирный канал, включающий оптически связанные объектив (1), оборачивающую систему (2), сетку (3) и окуляр (4), излучающий канал, содержащий лазерный излучатель (6) и телескопическую систему (5), приемный канал, содержащий оптически связанные объектив визирного канала (1), призму (2) и фотоприемное устройство (8), измеритель временных интервалов (9), вход которого связан с выходом фотоприемного устройства, а так же баллистический вычислитель (10) с введенными в его программу баллистическими данными разных типов оружия, датчики температуры (11) и давления (12), угла места цели (13), дисплей (14). Лазерный дальномер по второму варианту содержит дополнительно модули спутниковой навигации в системах СНС ГЛОНАСС (15) и NAVSTAR GPS (16). При использовании такого дальномера для подготовки исходных данных при стрельбе из оружия обеспечиваются уменьшенное время подготовки выстрела и повышенная точность стрельбы. 2 н.п., 2 ил.

Полезная модель относится к оптическому приборостроению, а именно, к портативным дальномерам, используемым для измерения дальности при стрельбе из стрелкового и охотничьего оружия.

Известен охотничий дальномер RX-IV фирмы Leupold (Americas optics authority, проспект фирмы Leopold. США, 2006 г.; Leupold, RX-IV, Дальномер, Инструкция по эксплуатации, www.leupold.com, 2008 г.).

Дальномер RX-IV содержит визирный канал, содержащий оптически связанные объектив, оборачивающую систему, сетку и окуляр, излучающий канал, содержащий лазерный излучатель и формирующую оптическую систему, приемный канал, содержащий оптически связанные объектив визирного канала и фотоприемное устройство, выход которого связан с измерителем временных интервалов, а так же цифровой индикатор, оптически связанный с окуляром, баллистический вычислитель с введенными в его программу баллистическими данными различных типов оружия, оснащенный устройством выбора типа оружия, и датчик температуры, при этом первый вход баллистического вычислителя связан с выходом измерителя временных интервалов, а выход с цифровым индикатором, а лазерный излучатель оптически связан с фото приемным устройством. Кроме того, дальномер содержит датчик угла места цели в одной плоскости, выходом связанный с входом баллистического вычислителя.

Дальномер измеряет наклонную дальность, которая баллистическим вычислителем, в соответствии с измеренным датчиком углом места цели, пересчитывается в горизонтальную дальность. Кроме того, баллистический вычислитель может рассчитывать угол прицеливания (для использования с прицелами, в которых вводится угол прицеливания в угловых величинах), или поправку по высоте (для прицелов, не имеющих ввода углов прицеливания), В дальномере обеспечивается автоматический учет баллистических данных выбранного типа оружия. Поправки на температуру могут быть учтены стрелком вручную с помощью таблиц стрельб. Учет поправок на давление отсутствует.

Для обеспечения точности стрельбы стрелок должен уточнить измеренную дальномером величину дальности по таблицам стрельб путем введения поправок на отклонение температуры и давления от нормальных условий, а затем ввести в прицел оружия уточненную величину дальности. Эти операции требуют определенных затрат времени. Кроме того, не учитывается скорость движения цели, собственные координаты и координаты цели. Использование такого дальномера при подготовке исходных данных для стрельбы из оружия ограничивает оперативность стрелка и не обеспечивает точности стрельбы.

Наиболее близким техническим решением - прототипом - является дальномер, разработанный ФГУП «Центральное конструкторское бюро точного приборостроения» и ФГУП «Производственное объединение «Новосибирский приборостроительный завод» (Патент на полезную модель RU 77452 МПК G01S 17/08).

Наиболее близкое техническое решение включает визирный канал, содержащий оптически связанные объектив, оборачивающую систему, сетку и окуляр, излучающий канал, содержащий лазерный излучатель и формирующую оптическую систему, приемный канал, содержащий оптически связанные объектив визирного канала и фотоприемное устройство, измеритель временных интервалов, вход которого связан с выходом фотоприемного устройства, баллистический вычислитель с введенными в его программу баллистическими данными различных типов оружия, оснащенный устройством выбора типа оружия, датчик давления и датчик температуры, при этом первый вход баллистического вычислителя связан с выходом измерителя временных интервалов, а лазерный излучатель оптически связан с фотоприемным устройством, второй и третий входы баллистического вычислителя связаны соответственно с выходами датчика температуры и датчика давления.

Баллистический вычислитель представляет собой вычислительное устройство, которое по заданному алгоритму решает математическую задачу вычисления угла прицеливания оружия и индицирует его в виде откорректированного значения дальности, которое необходимо установить на прицеле оружия для точного попадания в цель. Откорректированное значение дальности отличается от измеренного дальномером на величину, зависящую от типа применяемого оружия и условий стрельбы (дальность до цели, температура, давление).

Оборачивающая система может быть выполнена в виде призмы Порро второго рода, или призмы Порро первого рода из двух склеенных призм, или в виде системы Порро из несклеенных трех призм, или в виде призмы Пехана.

Лазерный излучатель может быть оптически связан с фотоприемным устройством с помощью опто-волоконного кабеля непосредственно, или через призму Порро второго рода и опто-волоконный кабель, вход которого оптически связан с лазерным излучателем, а выход с входной гранью призмы Порро.

В частном случае, при использовании призмы Порро второго рода, объектив оптически связан с фотоприемным устройством посредством дополнительной призмы, приклеенной гипотенузной гранью на последнюю отражающую поверхность призмы Порро второго рода со светоделительным (спектроделительным) оптическим покрытием на ее гипотенузной грани.

Наиболее близкое техническое решение имеет следующие недостатки. Устройство оснащено программой расчета поправок для стрельбы только из 6 видов оружия с учетом поправок на дальность, температуру, давление, деривацию. Не определяются и не учитываются скорость движения цели и стрелка, координаты цели и собственные координаты. Использование такого дальномера при подготовке исходных данных для стрельбы не обеспечивает необходимой точности и оперативности, кроме того, предназначено для подготовки исходных данных для стрельбы их ограниченного количества оружия.

Задачей полезной модели является повышение точности стрельбы из оружия и уменьшение времени подготовки выстрела. Поставленная задача достигается тем, что в лазерном дальномере, содержащем визирный канал, включающий оптически связанные объектив, оборачивающую систему, сетку и окуляр, излучающий канал, содержащий лазерный излучатель и формирующую оптическую систему, приемный канал, содержащий оптически связанные объектив визирного канала и фотоприемное устройство, измеритель временных интервалов, вход которого связан с выходом фотоприемного устройства, а также баллистический вычислитель с введенными в его программу баллистическими данными разных типов оружия, оснащенный устройством выбора типа оружия, датчики температуры и давления, при этом первый вход баллистического вычислителя связан с выходом измерителя временных интервалов, второй и третий - с выходами датчиков температуры и давления, а лазерный излучатель оптически связан с фотоприемным устройством, введены датчик угла места цели и дисплей, четвертый вход баллистического вычислителя связан с выходом датчика угла места цели, а выход - с входом дисплея. Кроме того, в устройство введены модули спутниковой навигации в системах NAVSTAR GPS и СНС ГЛОНАСС, выходы которых связаны с пятым и шестым входами баллистического вычислителя. Баллистический вычислитель оснащен программой расчета баллистики, рассчитывающей поправку для стрельбы с учетом поправок на дальность до цели, на угол места цели, на направление и силу ветра, баллистического коэффициента пули, давления и температуры окружающего воздуха, калибра оружия, деривации, дальности пристрелки, температуры и давления воздуха на момент пристрелки, высоты установки прицела относительно оси канала ствола, температуры боеприпаса, а также программами определения скорости движения цели, координат цели и собственных координат в системах NAVSTAR GPS и СНС ГЛОНАСС.

На чертежах представлены функциональные схемы лазерного дальномера (варианты 1 и 2), лазерный дальномер содержит объектив 1, призму 2, сетку 3, окуляр 4, телескопическую систему 5, лазерный излучатель 6, опто-волоконный кабель 7, фотоприемное устройство 8, измеритель временных интервалов 9, баллистический вычислитель 10, датчик температуры 11, датчик давления 12, датчик угла места цели 13, дисплей 14, лазерный дальномер (вариант 2) содержит модуль спутниковой навигации в системе СНС ГЛОНАСС 15 и модуль спутниковой навигации в системе NAVSTAR GPS 16.

В программу баллистического вычислителя 10 введены формулы для расчета баллистики различных типов оружия и боеприпасов. Баллистический вычислитель оснащен системой управления, позволяющей выбрать тип используемого оружия и боеприпаса. Первый вход баллистического вычислителя связан с выходом измерителя временных интервалов 9, второй - с выходом датчика температуры 11, третий - с выходом датчика давления 12, четвертый - с выходом датчика угла места цели 13, пятый - с выходом модуля спутниковой навигации в системе СНС ГЛОНАСС 15, шестой - с выходом модуля спутниковой навигации в системе NAVSTAR GPS 16, а выход - с дисплеем 14.

Призма 2 представляет собой призму Порро второго рода с приклеенной на последнюю отражающую поверхность призмой АР-90. Призма АР-90 имеет светоделительное оптическое покрытие на гипотенузной грани.

Объектив 1, призма 2, сетка 3 и окуляр 4 оптически связанны и образуют визирный канал. Лазерный излучатель 6 и телескопическая система 5 оптически связаны и образуют излучающий канал.

Объектив 1, призма 2 и фотоприемное устройство 8 оптически связаны и составляют приемный канал. Выход фотоприемного устройства 8 связан с входом измерителя временных интервалов 9.

Лазерный излучатель 6 оптически связан с входом фотопримного устройства 8 посредством оптоволоконного кабеля и призмы 2: вход оптоволоконного кабеля 7 оптически связан с зеркалом резонатора лазерного излучателя 6, а выход - с входной гранью призмы 2, которая оптически связана с фотоприемной площадкой фотоприемного устройства 8.

Лазерный дальномер работает следующим образом.

Стрелок перед измерением дальности выбирает тип используемого орудия и боеприпаса, совмещает прицельную марку с объектом. При измерении дальности световой импульс от лазерного излучателя 6 через телескопическую систему 5 направляется на цель. Одновременно часть энергии импульса излучения по оптоволоконному кабелю 7 через призму 2 поступает на фотоприемное устройство 8. Отраженный от цели импульс лазерного излучения попадает на объектив 1 визирного канала, проходит через призму 2 и поступает на фотоприемное устройство 8. Измеритель временных интервалов 9 определяет дальность до цели путем измерения временного интервала между излученным и отраженным импульсами. Величина измеренной дальности поступает на баллистический вычислитель 10, на который одновременно поступают значения показаний датчиков температуры 11, давления 12, угла места цели 13, а так же модулей спутниковой навигации в системах СНС ГЛОНАСС 15 и NAVSTAR GPS 16. Баллистический вычислитель по полученным значениям показаний и имеющимся в его программе баллистическим характеристикам выбранного типа оружия вычисляет вертикальную и горизонтальную поправки. Значения этих поправок высвечиваются на дисплее 14. Стрелок вводит их в прицел.

Таким образом, заявленная полезная модель позволяет расширить функциональные возможности дальномера путем учета большего количества поправок для стрельбы. При использовании такого дальномера для подготовки исходных данных при стрельбе из оружия обеспечиваются уменьшенное время подготовки выстрела и повышенная точность стрельбы.

1. Лазерный дальномер, содержащий визирный канал, включающий оптически связанные объектив, оборачивающую систему, сетку и окуляр, излучающий канал, содержащий лазерный излучатель и формирующую оптическую систему, приемный канал, содержащий оптически связанные объектив визирного канала и фотоприемное устройство, измеритель временных интервалов, вход которого связан с выходом фотоприемного устройства, а также баллистический вычислитель с введенными в его программу баллистическими данными различных типов оружия, оснащенный устройством выбора типа оружия, датчики температуры и давления, при этом первый вход баллистического вычислителя связан с выходом измерителя временных интервалов, второй и третий - с выходами датчиков температуры и давления, а лазерный излучатель оптически связан с фотоприемным устройством, отличающийся тем, что он дополнительно содержит датчик угла места цели и дисплей, при этом четвертый вход баллистического вычислителя связан с выходом датчика угла места цели, а выход - с входом дисплея.

2. Лазерный дальномер, содержащий визирный канал, включающий оптически связанные объектив, оборачивающую систему, сетку и окуляр, излучающий канал, содержащий лазерный излучатель и формирующую оптическую систему, приемный канал, содержащий оптически связанные объектив визирного канала и фотоприемное устройство, измеритель временных интервалов, вход которого связан с выходом фотоприемного устройства, а также баллистический вычислитель с введенными в его программу баллистическими данными различных типов оружия, оснащенный устройством выбора типа оружия, датчики температуры и давления, при этом первый вход баллистического вычислителя связан с выходом измерителя временных интервалов, второй и третий - с выходами датчиков температуры и давления, а лазерный излучатель оптически связан с фотоприемным устройством, отличающийся тем, что он дополнительно содержит датчик угла места цели, дисплей и модули спутниковой навигации в системах NAVSTAR GPS и(или) СНС ГЛОНАСС, при этом четвертый вход баллистического вычислителя связан с выходом датчика угла места цели, пятый и шестой входы баллистического вычислителя связаны с выходами модулей спутниковой навигации в системах NAVSTAR GPS и СНС ГЛОНАСС, а выход - с входом дисплея.



 

Похожие патенты:

Лазерный дальномер с прицелом содержит оптический приемный канал, включающий объектив, оптически связанный посредством спектроделительного зеркала с устройством наблюдения изображения объектов и с фотоприемным устройством, перед которым установлена шторка, передающий канал, включающий оптически связанные лазер, оптический блок, содержащий два отражателя, оптический компенсатор и передающую оптическую систему.

Изобретение относится к развертываемым крупногабаритным рефлекторам космических антенн
Наверх