РАЗВЕДЫВАТЕЛЬНО-ПРИЦЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТРЕЛКОВОГО ОРУЖИЯ И СРЕДСТВ БЛИЖНЕГО БОЯ НА ОСНОВЕ МЕТОДА АНАГЛИФОВ

Разведывательно-прицельное устройство для стрелкового оружия и средств ближнего боя
Полезная модель относится к оптико-электронным разведывательно-прицельным устройствам для стрелкового оружия и средств ближнего боя.
Наиболее важными целями в любом сражение будут являться замаскированная бронетехника противника и снайперы, эффективная борьба с которыми возможна с помощью индивидуального стрелкового оружия и средств ближнего боя. В годы Великой Отечественной войны бронемашины и танки противника уничтожались с помощью противотанковых ружей, стрельба велась по уязвимым местам (оптическим и оптико-электронным приборам). Местоположение снайперов, находящихся в закамуфлированных и визуально не просматриваемых зонах определяли путем применения снайперских ловушек, ложных целей (макеты прицелов снайперов, имитированных с помощью зеркал). Снайпер выстрелом демаскировал себя и его уничтожали.
Для обнаружение противника в войсках по прежнему применяются штатные стереоскопические приборы - дальномеры стереоскопические с базой 2 м (ДС-2) и с базой 1 м (ДС-1М) и др., реализующие явление прямого и обратного стереоэффекта, позволяющие наблюдателю ощущать удаленность различных частей предметов, вследствие чего наблюдатель видит предметы объемно, пространственно.
Для определения местоположения закамуфлированных бронеобъектов и снайперов применяется система обнаружения оптических приборов предложенная академиком А.А. Лебедевым в 1936 г., методом стробирования по дальности с помощью активно-импульсных приборов ночного видения. Система обнаружения реализована в комплексе специальных прицелов «Антиснайпер» (типа 1ПН106, 1ПН119, 1ПН123 и др.) предназначенных для обнаружения оптических и оптико-электронных прицелов (приборов наблюдения) по блику от фокально расположенных элементов оптической системы в дневное и ночное время суток на дальности 4-7 км и измерения дальности до них. В качестве подсветчика используется полупроводниковый лазер.
В сухопутных войсках ведущих иностранных государств в целях сокращения потерь личного состава, находящегося в зонах военных конфликтов, широко применяются портативные средства обнаружения огневых позиций снайперов и стреляющего противника.
По принципу действия данные средства делятся на три основных класса:
- лазерные;
- оптоэлектронные;
- звукометрические.
Лазерные средства обнаружения представляют собой носимые устройства, обеспечивающие регистрацию излучения, отраженного от оптических поверхностей линз прицелов и оптоэлектронного оборудования, а также определение местоположения цели с точностью не хуже 1 м. Дальность обнаружения огневой позиции достигает 1200 м.
Оптоэлектронные средства обнаружения обеспечивают регистрацию инфракрасного излучения, возникающего на срезе ствола в момент выстрела из стрелкового оружия. Дальность обнаружения цели 1000 м, точность определения местоположения около 1,5 м.
Портативная звукометрическая аппаратура регистрирует момент и направление прихода звуковой волны, создаваемой избыточным давлением, возникающим при выстреле на срезе канала ствола оружия. Определение координат цели осуществляется угломерным способом.
Проведенный анализ отечественных и зарубежных средств разведки показал, что приборы обладают рядом недостатков, что не в полной мере позволяет решать эффективно задачи обнаружения и поражения объектов противника из-за ряда факторов:
- существенное снижение эффективности разведки из-за изменения прозрачности атмосферы в различных метеоусловия (туман, пыль и задымленности);
- снижение эффективности распознавания реальных целей от ложных -плоские макеты целей (щиты вместо танков), макеты прицелов снайперов, имитированных с помощью зеркал и др.;
- при работе в основном активным (не скрытом) режиме работы приборов разведки (прицеливания) и обнаружения целей позиция разведчика демаскируется, а при работе в пассивном режиме определение местоположения положения противника проводится после того как противник произведет выстрел (например, с помощью звукометрической аппаратуры регистрирующий момент и направление прихода звуковой волны) - то есть возникает запаздывание в дуэли снайпер-разведчик.
Известно устройство обнаружения объектов методом комбинированного стереоэффекта [1] и устройство разведки объектов методом анаглифов [2]. Однако данные устройства применяются в качестве насадок к бинокулярным приборам разведки и не используются для обнаружения замаскированных целей в прицелах стрелкового оружия, выполненных в виде монокуляров.
С целью повышения эффективности обнаружения, распознавания и поражения замаскированных целей предлагается разведывательно-прицельного устройства для стрелкового оружия и средств ближнего боя.
Вариант архитектуры разведывательно-прицельного устройства для стрелкового оружия и средств ближнего боя и схема его размещения на снайперской винтовке СВД представлена на (фиг. 1).
Разведывательно-прицельное устройство (фиг. 1) состоит из штатного прицела 1, с дополнительным монокуляром 2, оптическим шарниром 3, устройствами подсветки с красным 4 и синим 5 источниками излучения, красного 6 и синего 7 светофильтров, фотоприемников отраженного излучения красного и синего цвета (8, 9 фиг. 5), устройства обработки информации (фиг. 5).
Оптический шарнир и дополнительный монокуляр образуют дополнительную оптическую ветвь.
Оптический шарнир выполнен на основе оптической схемы бинокулярной насадки рассмотренной в работе [1] и представленной на (фиг. 2), реализующей обнаружение целей комбинированным стереоэффектом (прямым и обратным) отличающийся от тем, что для уменьшения габаритов при транспортировании может складываться.
Дополнительный монокуляр, выполнен по классической схеме прицела ПСО-1 (фиг. 3), состоит из окуляра 18, оборачивающей системы 19, объектива 20, отличающегося от штатного прицела отсутствием каретки 21, сетки 22, люминесцентного экрана 23, окна со светофильтром 24.
Процесс обнаружения и распознавания закамуфлированных целей может вестись в следующих вариантах, в зависимости от условий боя, погодных условий и др.:
- в пассивном (скрытном) режиме прицел работает с оптической ветвью в бинокулярном режиме или с дополнительной оптической ветвью в на основе прямого или обратного стереоэффекта. Оптическая система монокуляра выполняет роль панкратической оптической системы. Схема прохождения лучей через оптический шарнир аналогична схеме прохождения лучей через бинокулярную насадку, приведена на фиг. 2. Переход от прямого стереоэффекта (когда лучи левой и правой ветвей насадок идут соответственно через зеркала 14, 15 и 16, 17 к левому и правому объективу прибора), к обратному стереоэффекту (когда лучи от левой и от правой ветвей насадок соответственно идут через зеркала 10, 11 и 12, 13 к правому и левому объективу прибора), в стереоскопической насадке может осуществляться включением соответствующих зеркал 10 и 12. При использовании полупрозрачных зеркал 10 и 12 насадка будет работать в комбинированном режиме стереоэффекта.
- в активном режиме на основе метода анаглифов с подсветкой замаскированных целей красным и синим источниками излучения для повышения эффективности обнаружения и распознавания замаскированных целей. Известен патент [2] в котором рассмотрено устройство разведки объектов методом анаглифов, заключается в применении двух дополнительных цветов (красного и зеленого или оранжевого и синего), но для распознания цели необходимо использовать красный и синий цвета.
При освещении глаз синим (фиолетовым) светом:
- глаза начинают светиться в сумерках видимым светом;
- данные лучи задерживаются хрусталиком глаза, который под их влиянием начинает флюорисцировать. Действуя на расстоянии, он вызывает спазмы мышц у людей и животных. Вуалирующий лазер создает ослепляющую волну света, которая словно обволакивает человека и тот теряет способность четко видеть. При этом позиция источника остается неизвестной для противника. Красные лучи имеют наибольшую длину волны в видимом диапазоне и менее всего отклоняется при прохождение через маскировочные сети, а при освещение глаз наводчиков достигнув сетчатки глаза поглощаются, вызывая ее нагрев (вредное влияние) и отражаются в ИК-диапазоне.
Известно, что хлорофилл растений поглощает синий и красный свет (два максимума: λ=420 нм и λ=680 нм). Зеленый свет не поглощается, данное свойство улучшает распознавание объектов в растительности при освещении их синим и красным светом прожекторов прицельно-разведывательного устройства на основе метода анаглифов.
Разведывательно-прицельное устройство обеспечивающее обнаружение целей в активном режиме на основе метода анаглифов содержит штатный прицел, дополнительный монокуляр, установленный перед ними красный и синий светофильтры, а также соединяющей монокуляры оптический шарнир, устройство подсветки с источниками излучения красного и синего цвета, фотоприемники отраженного излучения красного и синего цвета, а также устройство обработки информации.
Участок местности (фиг. 4) 25 (объекта) освещается с противоположных концов базы устройствами подсветки с красным 4 и синим 5 источниками излучения. Получаемое изображение проецируются в оптическую систему обнаружения образованную штатным прицелом 1, дополнительным монокуляром 2, установленными перед ними красным 6 и синим 7 светофильтрами, а также соединяющим монокуляры оптическим шарниром 3, причем перед объективами бинокулярного прибора (глазами) устанавливается светофильтры противоположные базовому освещению цвета.
Через красный светофильтр, поставленный перед правым объективом прибора (глазом), не будет видно синего изображения, проецируемое прибором с левого конца базы, а будет видно только красное изображение, проецируемое прибором с правого конца базы. Через синий светофильтр, поставленный перед левым объективом прибора (глазом), не будет видно красного изображения, снятого с правого конца базы, а будет видно только синие.
Следовательно, на сетчатках правого и левого глаз получаются изображения, окрашенные в разные дополнительные цвета. Наблюдатель видит стереоскопическую картину местности [3].
Устройство обработки информации обеспечивает формирование команд для устройства подсветки, обработку информации, поступающей от фотоприемников, автоматическое распознавание цели и передачу данных о цели в штатный прицел. Схема функционирования устройства обработки информации представлена на фиг.5. Контроллер 26 дает команду на подсветку цели источникам излучения красного 4 и синего 5 цвета. Отраженный от цели свет проходя через светофильтры противоположные базовому освещению красного и синего цветов принимаются фотоприемниками 8, 9. Информация с фотоприемников преобразуется в цифровой вид с помощью аналого-цифрового преобразователя 27 и передается в контроллер, в котором происходит автоматизированный процесс распознавания объектов, в частности, по количеству бликующих элементов цели и изменению длины волны света на основе сравнения полученных данных разведки с эталонами (шаблонами) хранящимися в памяти контроллера. Далее информация о цели передается в штатный прицел 1, который позволяет вести стрельбу в уязвимые места распознанной цели.
Обратный стереоэффект реализованный в разведывательно-прицельном устройстве в сочетание с методом анаглифов позволяет повысить эффективность обнаружения цели т.к. за счет обратного стереоэффекта изображение удаленных объектов просматривается на более близком расстоянии, чем изображения более близких объектов, применение систем подсветки обеспечивают требуемые условия обнаружения целей в условиях города и горной местности за счет повышения освещенности цели.
Разведывательно-прицельное устройство для стрелкового оружия и средств ближнего боя позволяет повысить эффективность обнаружения и распознавание замаскированных целей с помощью устройства обработки информации, а на этапе прицеливания устройство позволяет вести прицельную стрельбу штатным монокулярным прицелом на основе данных устройства обработки информации в уязвимые места обнаруженной и распознанной цели.
Технический результат полезной модели заключается в повышении эффективности обнаружения, распознавания и поражения замаскированных целей.
Оптические элементы предлагаемого устройства могут быть реализованы на серийно выпускаемых деталях. Габаритный расчет оптической системы прицельно-разведывательного комплекса может быть выполнен, согласно методике, приведенной в [4].
Источники света устройства могут быть реализованы в виде самостоятельных источников света на базе малогабаритных светодиодов разной частоты или малогабаритных ИК-полупроводниковых квантовых генераторов типа «Колибри» и т.д.
Возможность использования фотоприемников на основе приборов с зарядовой связью (ПЗС) в устройствах разведки на основе метода анаглифов позволяет автоматизировать процесс распознавания целей и обработки разведывательной информации.
Источники информации
1. Пархоменко А.В. и др.. Патент на полезную модель №84539 по заявке на изобретение №2008152592 от 29.12.2008. Опубл. 10.07.2009. Бюл. №19. Устройство обнаружения объектов методом комбинированного стереоэффекта.
2. Пархоменко А.В. и др.. Патент на полезную модель №86295 от 27.9.09 по заявке №№2008152594 от 29.12. 2008. Опубл. 27.9.09. Бюл. №24. Устройство разведки объектов методом анаглифов.
3. Пархоменко А.В. и др.. Явление серого цвета при визуальном наблюдении замаскированных объектов. - Оборонная техника. №11-12. 2008.
4. Пархоменко А.В. Теория и расчет артиллерийских оптико-электронных приборов [Текст]: учеб. пособие / А.В. Пархоменко. - Пенза: ПАИИ, 1999. - 256 с.