Телевизионный прицел для стрелкового оружия с автоматическим измерителем дальности и баллистическим вычислителем

УДК 623.4.052 А.А. Голицын

НФ ИФП СО РАН «КТИПМ», Новосибирск

ТЕЛЕВИЗИОННЫЙ ПРИЦЕЛ ДЛЯ СТРЕЛКОВОГО ОРУЖИЯ С АВТОМАТИЧЕСКИМ ИЗМЕРИТЕЛЕМ ДАЛЬНОСТИ И БАЛЛИСТИЧЕСКИМ ВЫЧИСЛИТЕЛЕМ

Описывается макет телевизионного прицела со встроенным дальномером и баллистическим вычислителем.

A.A. Golitsyn

Novosibirsk Branch of the Institute of Semiconductor Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, “Technological Design Institute of Applied Microelectronics”, Novosibirsk

TELEVISION SIGHT WITH EMBEDDED RANGEFINDER AND BALLISTIC COMPUTER FOR SMALL ARMS

Abstract: The precise and accurate range-to-target information is an essential variable in the fire control solution of most weapons. This information along with information about other firing conditions such as bullet and weapon type, current weather conditions including temperature, pressure and wind speed requires the shooter to know his trajectory all the way out to extreme long distance. This is why using sights combined with rangefinder and built-in ballistic computer makes shooting easier and more efficient.

Summary describes the prototype of sigh.

При решении задачи прицеливания одним из важнейших параметров является дальность до цели. Поэтому быстрое и точное определение дальности во многом определяет эффективность стрельбы из любого вида оружия.

В настоящей работе ставилась задача по разработке автоматизированного прицела-дальномера, обеспечивающего точное измерение дальности до цели, решение баллистической задачи (расчет угла прицеливания с учетом дальности, типа боеприпаса, температуры, атмосферного давления и скорости ветра) и автоматического отображения прицельного знака с учетом рассчитанного угла прицеливания. При этом необходимо было обеспечить выполнение жестких требований, предъявляемых к габаритам, массе, балансировке прицела, а также к удобству работы и наблюдения.

В тракт классического оптического прицела ввести управляемую прицельную марку трудно. Диапазон наблюдаемых яркостей не позволяет использовать легко управляемые светящиеся марки на базе ЖК, ЭЛТ или светодиодных матриц; просветные ЖК-панели недопустимо ухудшают качество изображения, а подвижные просветные сетки на стекле снижают надежность системы, повышают массу и увеличивают объем изделия. Учитывая эти обстоятельства, было принято решение реализовать прицел на базе телевизионной матрицы и микромонитора. За счет исключения оборачивающей системы, уменьшения фокусного расстояния по сравнению с оптикой, рассчитанной непосредственно на глаз, а также исключения узлов ввода прицельной марки в оптический тракт, весогабаритные характеристики

получаются примерно в 1,5 раза меньше, чем у аналогичных оптических прицелов, что позволяет реализовать автоматический прицел-дальномер, который может использоваться на индивидуальном оружии, не ухудшая его баллистику. Дополнительные преимущества заключаются в быстрой отработке положения прицельной марки (доли секунды), смены типов прицельных марок и возможности вывода информации об условиях стрельбы.

Макет прицела реализован на базе телевизионной камеры, микромонитора и полупроводникового лазерного дальномера (см. рис.).

Видимый .

И К излучение

Отраженный 11^^^-сигнал

Приемная ТВ камера Блок обработки видео-информации Микродисплей

t

Лазерный дальномер Блок вычислений

t t

Инклинометр

Термодатчик

Рис. Структурная схема прибора

Изображение с ТВ-камеры в цифровом виде поступает на блок обработки изображения прицела, где происходит «склеивание» полученного изображения с изображением прицельной марки и служебной информации. Положение прицельной марки относительно изображения, полученного с камеры, рассчитывается при измерении дальности до цели. Происходит это по следующему алгоритму. При нажатии на кнопку измерения дальности, запускается дальномер и измеряет дальность до цели. Через 0,7 с блок вычислений считывает полученную дальность и рассчитывает углы прицеливания с учетом таких параметров как температура, давление, скорость ветра, тип используемого патрона и тип оружия. Давление, значение скорости цели и ветра вводятся перед стрельбой вручную и при необходимости меняются при помощи специальных кнопок. Температура опционально может вводиться вручную или измеряться каждый раз при измерении дальности. При выключении прибора, все введенные параметры сохраняются и могут быть использованы в следующий раз.

Разработанный экспериментальный макет прицела-дальномера, сохраняя точность стрельбы, обладает массой 1,3 кг (вместе с кронштейном и аккумулятором), полным набором функций по автоматическому измерению дальности, и решению баллистической задачи с учетом условий стрельбы. Время определения дальности до цели и расчета поправок для прицельного знака составляет не более 1 с, что позволяет оперативно выбирать цели, находящиеся на разном расстоянии, и производить по ним выстрелы. Высокая чувствительность используемой ТВ-камеры позволяет применять прицел как в дневных, так и в ночных условиях с освещенностью до 10-2 лк (чувствительность, обеспечиваемая современными приборами ночного видения).

© А.А. Голицын, 2010