ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЙ МОДУЛЬ ПЕРЕНОСНОГО ПАССИВНОГО ПРИБОРА РАЗВЕДКИ

Предлагаемая полезная модель относится к многоканальным переносным приборам пассивного действия, предназначенным для общевойсковой и артиллерийской разведки звучащих целей днем и ночью в условиях оптико-электронного противодействия. Применение прибора по назначению может производиться как без установки оптико-электронного модуля на механизм наведения и треногу, так и с использованием механизма наведения и треноги.
Известен оптико-электронный звукометрический комплекс для пассивной разведки (1Б75), включающий в себя несколько звукоприемников, устанавливаемых на поверхности земли, и оптико-электронный модуль, работающий как в инфракрасном, так и в видимом спектре оптического излучения [1]. Оптико-электронный модуль содержит шесть телевизионных и шесть тепловизионных камер, которые размещаются на выдвижной телескопической штанге. Оптико-электронные и звукометрические приборы комплекса могут использоваться по назначению в любое время суток для разведки огневых позиций ствольной и реактивной артиллерии, а также зенитных и тактических ракет. Массо-габаритные размеры приборов не позволяют их использовать в качестве переносных, они размещаются на шасси автомобиля КамАЗ-6350.
Уменьшенными массо-габаритными размерами обладает автоматизированный переносной комплекс акустической разведки «Сова», который может быть построен по моноблочный схеме (одно антенное устройство) и распределенной схеме (четыре антенных устройства). Конструктивно это аппаратно-программный модуль, содержащий чувствительные акустические датчики и компьютер. Датчики, обеспечивают прием акустического сигнала по азимуту на 360°. Звуковая волна от цели принимается акустическими датчиками и по разности времени прохождения вычисляются координаты звучащей цели. Специальное программное обеспечение обрабатывает акустическую информацию, отфильтровывает шумовые помехи, например звук работающего двигателя, взрыв и т.д.
Известен акустический электронный модуль PEARL [2]. Он представляет собой однокорпусное устройство, которое включает миниатюрную акустическую матрицу чувствительных элементов со встроенной электроникой, встроенный процессорный блок с гирометром и человеко-машинный интерфейс, показывающий направление выстрела по азимуту и углу места с помощью светодиодов.
Наиболее близким, по своей технической сущности к заявляемой полезной модели, является оптико-электронный модуль переносных приборов разведки 1ПН142, 1ПН143 [3,4]. Применение приборов по назначению возможно «с рук» (без установки оптико-электронного модуля на механизм наведения и треногу) и с использованием треноги и двухосного поворотного механизма наведения (для повышения точности наведения и определения координат при работе по малоразмерным целям на больших дальностях). Кроме того, предусмотрена возможность установки оптико-электронного модуля на буссоль ПАБ-2М через кронштейн и на углоизмерительное устройство лазерного прибора разведки ЛПР-1 (ЛПР-2) без дополнительных приспособлений.
Для обеспечения наблюдения, поиска, распознавания и определения координат целей в любое время суток оптико-электронный модуль содержит корпус, закрепленные в корпусе тепловизионный, телевизионный и лазерно-дальномерный каналы, плату видеопроцессора, устройства (управления и обработки информации; радионавигационное, запоминающее, видеосмотровое), электронный компас и блок аккумуляторных батарей.
Недостатком прототипа является наличие лазерно-дальномерного канала, реализующего импульсный активный способ измерения дальности, что не обеспечивает скрытность функционирования, позволяет противнику с помощью датчика лазерного облучения оперативно определить его местоположение и эффективно оказать противодействие, это затрудняет использование прототипа в качестве модуля переносного пассивного прибора разведки. Задачей предлагаемой полезной модели является реализация пассивного метода измерения дальности до цели для обеспечения скрытности функционирования прибора разведки.
Решение поставленной задачи предлагается проводить с применением оптико-электронного модуля, который, как и модуль, выбранный в качестве прототипа, состоит из тепловизионного и телевизионного каналов, платы видеопроцессора и запоминающего устройства, устройств управления и обработки информации, видеосмотрового устройства, блока батарей для обеспечения наблюдения, поиска и распознавания целей в видимом и инфракрасном диапазонах в любое время суток, радионавигационного устройства и электронного компаса для ориентации и определения координат своего местоположения.
Особенностью предлагаемого оптико-электронного. модуля, отличающего его от известного устройства, является то, что в корпусе вместо лазерно-дальномерного канала установлен пассивный направленный акустический датчик для измерения дальности до звучащей цели, включающий микрофонный капсюль с направленной антенной для преобразования акустического сигнала в электрический, усилитель и микроконтроллер в составе аналого-цифрового преобразователя, запоминающего устройства, микропроцессора, измерителя временных интервалов, узла приема и выдачи данных.
Сущность полезной модели заключается в следующем. Введение в оптико-электронный модуль вместо лазерного дальномерного канала направленного акустического датчика (НАД) для измерения дальности до звучащей цели позволяет определять координаты цели пассивным методом. Таким образом, обеспечивается решение поставленной задачи.
Предлагаемый оптико-электронный модуль иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1 и фиг. 2. На фиг. 1 представлена конструкция направленного акустического датчика. На фиг. 2 представлена структурная схема предлагаемой полезной модели.
Конструкция акустического датчика показана на фиг. 1. Несущим элементом является трубчатый футляр 7. Для уменьшения отражения звука от стенок футляр покрыт звукопоглощающим материалом 2. Внутри футляра расположен микрофонный капсюль 3, который крепится к футляру резьбовым кольцом 4 и стойками 5. Вблизи капсюля крепится усилитель 6, который электрически связан с микроконтроллером 7 и измерителем временных интервалов 8. Тыльная сторона футляра 1 закрыта крышкой 9, на которой закреплен выходной разъем 10.
Оптико-электронный модуль работает следующим. образом. Направленный акустический датчик (фиг. 1) закрепляется непосредственно в корпусе модуля переносного пассивного прибора разведки таким образом, чтобы его ось направленности была параллельна оптическим осям тепловизионного и телевизионного каналов. Параллельность осей обеспечивается юстировкой положения микрафонного капсула 3 с помощью резьбового кольца 4 и стоек 5.
Текущее изображение пространства объектов с выхода телевизионного или тепловизионного каналов поступает на плату видеопроцессора, где видеосигнал преобразуется в видимое изображение и отображаются на двух микродисплеях бинокулярного видеосмотрового устройства (фиг. 2). Наблюдая через видеосмотровое устройство оптико-электронного модуля оператор изучает фоноцелевую обстановку, производит обнаружение, распознавание цели. В центре видеосмотрового устройства отображается прицельная марка, регулируемая по цвету (черное/белое) и по положению, которая выверена с визирной осью направленного акустического датчика.
Управляя механизмом наведения, оператор совмещает изображение цели с прицельной маркой. При наведении прицельной марки на цель ось направленности акустического датчика также будет совпадать с выбранной целью. При выстреле интенсивный оптический сигнал попадает в телевизионный или тепловизионный канал, обрабатывается в плате видеопроцессора и формируется сигнал «СТАРТ» для запуска измерителя временных интервалов 8 НАД (фиг. 1). Звуковой сигнал выстрела с запаздыванием принимается направленной антенной 1,2 акустического капсула 3, усиливается 6, преобразуется в цифровой, который обрабатывается в микроконтроллере 7 и формируется сигнал «СТОП». Измеритель временных интервалов определяет время запаздывания в цифровом формате. Цифровой сигнал через выходной разъем 10, закрепленный в крышке 9, передается в устройство управления и обработке информации (фиг. 2) модуля.
Встроенное программное обеспечение выполняет расчет дальности по времени запаздывания с учетом параметров среды распространения звукового сигнала, вычисление координат целей, автоматический контроль исправности составных частей оптико-электронного модуля при включении питания и в процессе использования прибора по назначению, автоматическую калибровку НАД с целью компенсации фоновых помех.
Изображение фоно-целевой обстановки, а также служебная информация (измеренные или записанные в запоминающее устройство значения координат визируемых целей, режимы работы и пр.), высвечиваются на микродисплеях видеосмотрового устройства, а также передаваться во внешние устройства (комплекс разведки, управления и связи (КРУС) «Стрелец» и др.) по интерфейсным каналам RS-232, USB 2.0 (фиг. 2).
Таким образом, предлагаемый оптико-электронный акустической модуль позволяет использовать его в качестве основы переносного пассивного прибора разведки.
Источник информации
1. 1Б75 «Пенициллин» - автоматизированный звукотепловой комплекс артиллерийской разведки [Электронный ресурс]: - 04.02.2018. - Режим доступа: https://www.youtube.com/watch?v=TbSGfhXtK68&t=19m25s. - Заглавие с экрана.
2. Акустические системы обнаружения выстрела [Электронный ресурс]: - 06.02.2018. - Режим доступа: http://wpristav.ru/news/akusticheskie_sistemy_opredelenija_vystrela/2013-12-30-3824. - Заглавие с экрана.
3. Прибор разведки всесуточный носимый ВНПР. Руководство по эксплуатации ИПЦЮ. 201218.001 РЭ [Текст]. - Завод. - 157 с.
4. Прибор разведки всесуточный переносной ВППР. Руководство по эксплуатации ИПЦЮ. 201218.002 РЭ [Текст]. - Завод. - 154 с.