Командирский прицельно-наблюдательный комплекс
COMMANDER SIGHTING AND SURVEILLANCE COMPLEX

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к оптическим системам наблюдения, измерения дальности до удаленных объектов и прицеливания и может быть использовано для бронетанковой техники.
Известны комбинированные прицелы, содержащие дневной визирный канал с оптическим увеличением, дневной канал наблюдения без оптического увеличения, ночной канал, дальномерный канал, имеющиеся в прицелах «КОБРА» и «СОЖ-М», описанных в каталоге ОАО «ПЕЛЕНГ» опубликованном в 2010 г. Но в данных прицелах ночной канал выполнен с электронно-оптическим преобразователем. Ночные каналы с электронно-оптическим преобразователем имеют небольшую дальность обнаружения объектов, как в пассивном так и в активном режимах, дальность обнаружения и опознавания зависит от погодных условий, наблюдение за изображением ведется через окуляр, что приводит к утомляемости глаза оператора. Недостатки ночных каналов с электронно-оптическим преобразователем устранены в прицелах, содержащих тепловизионный канал, позволяющий производить наблюдение в любое время суток и при любых условиях видимости, например прицел тепловизионный «ТИСАС» с двумя полями зрения, прицельные комплексы «СОСНА-У», «РУБЕЖ-М», описанные в каталоге ОАО «ПЕЛЕНГ» опубликованном в 2010 г. Но у указанных прицелов с тепловизионный каналом отсутствует дневной канал наблюдения без оптического увеличения, что снижает вероятность обнаружения объектов в дневное время. В комплект прицела «ТИСАС», в комплект прицельных комплексов «СОСНА-У», «РУБЕЖ-М» в дополнении к пульту управления и монитору наводчика входит пульт управления командира для управления тепловизионным каналом прицела наводчика и монитор командира, так как в прицеле командира типа ТКН-3, ТКН-4 отсутствует тепловизионный канал.
Но в системах управления огнем, в состав которых в качестве прицела наводчика входит прицел «ТИСАС» или прицельные комплексы «СОСНА-У», «РУБЕЖ-М», а прицел командира имеет только дневной визирный канал и дневной канал наблюдения без оптического увеличения, при переключении управления комплексом вооружения с наводчика на командира, наводчик становится пассивным наблюдателем и у него отсутствует возможность наблюдения за другим участком местности, кроме того, на который направил тепловизионный канал командир, вследствие чего может быть не замечена танкоопасная цель.
Все рассмотренные приборы являются прицелами наводчика, устанавливаются на определенные посадочные места в объектах бронетанковой технике и не могут быть установлены на посадочные места приборов командира из-за своих больших габаритов и отсутствия посадочных мест для установки во вращающийся люк командира.
Панорамный комплекс командира, описанный в каталоге ОАО «ПЕЛЕНГ» опубликованном в 2010 г., включает в свой состав панорамный прицел командира и прицел панорамный визирный за счет чего командир может вести наблюдение по трем каналам - телевизионному, тепловизионному, визирному и производить измерение до цели лазерным дальномером. Недостатками этого комплекса является отсутствие дневного канала наблюдения без оптического увеличения с более широким сектором обзора, чем может быть у телевизионного канала, поле зрения которого определяется фокусным расстоянием объектива и размерами приемной телевизионной матрицы, а также то, что необходимо использовать два прибора для наблюдения в видимом и инфракрасном спектральных диапазонах и для измерения дальности до цели лазерным дальномером, причем один прибор - прицел панорамный визирный устанавливается внутри башни объекта применения, а второй - панорамный прицел командира из-за больших габаритов установлен снаружи башни, что повышает вероятность его повреждения в боевых условиях.
Известен так же комбинированный прицел, описанный в патенте РФ №2241947 C1, МПК F41G 1/34, G02B 23/02, опубликованном 10.12.2004 г. Комбинированный прицел содержит два параллельных канала прицеливания, первый канал включает оптически связанные объектив, сетку, оборачивающую оптическую систему и окуляр, а второй канал включает тепловизионную систему с пультом управления и монитор, подключенный к выходу тепловизионной системы. Однако у известного комбинированного прицела отсутствует дневной канал наблюдения без оптического увеличения, повышающий вероятность обнаружения танкоопасных целей, отсутствует лазерный дальномер, позволяющий производить измерение расстояния до цели независимо от наводчика; отсутствует устройство коммутирующее, позволяющее передавать на монитор командира видеоизображение как с прицела командира, так и с прицела наводчика.
Основными направлениями развития современных систем управления огнем, является повышение точности стрельбы и уменьшение времени подготовки первого выстрела, при этом рабочие места командира и наводчика должны быть полностью идентичны по возможностям управления основным вооружением. Командир должен работать в следующих режимах: «НАБЛЮДЕНИЕ» - для поиска цели; «ЦЕЛЕУКАЗАНИЕ» - включение привода поворота башни для наведения пушки на обнаруженную цель с последующим прицеливанием, выбором типа снаряда, измерением дальности и стрельбой из пушки наводчиком; «ДУБЛЬ» - переключение системы управления огнем комплекса вооружения объекта на место командира с предварительным опознаванием цели, выбором типа снаряда, измерением расстояния до цели, что уменьшает время подготовки первого выстрела в случае обнаружения командиром цели, находящейся за пределами полей зрения дневного визирного канала с оптическим увеличением и тепловизионного канала прицела наводчика.
Наиболее близким по технической сущности является комбинированный прицел, описанный в патенте РФ №2464601 C1, МПК F41G 3/06, G02B 23/02, опубликованном 20.10.2012 г. Прицел-прибор наведения состоит из корпуса и взаимно параллельных дневного визирного канала, включающего оптически связанные объектив, оборачивающую оптическую систему, сетки и окуляр, и лазерного дальномера, включающего передающий канал, содержащий импульсный лазер и телескоп, и приемный канал, включающий объектив визирного канала, систему разделения каналов и фотоприемное устройство, лазерный канал наведения, включающий непрерывный лазер, растровый модулятор, панкратическую систему, систему разделения каналов и объектив визирного канала. Система разделения каналов содержит поворотную плоскопараллельную пластину с зеркальным и диффузно отражающим покрытиями, расположенную на оси канала наведения с возможностью ее вывода. В передающий канал лазерного дальномера введен коллиматор видимого излучения, а на его выходе размещена первая система выверки. В лазерный канал наведения введена вторая система выверки и осветитель видимого излучения. Введены оптический блок с датчиком его положений, включающий жестко связанные между собой призму типа БкР-180° и световозвращатель, блок матричных светодиодных индикаторов, пульт управления и устройство управления и обработки электрических сигналов. Непрерывный лазер закреплен на корпусе и оптически связан с растровым модулятором через отверстие в корпусе. Кроме того, в качестве оптико-электронного модуля наблюдения может использоваться тепловизор, установленный вне корпуса прибора вместо непрерывного лазера. Однако у прицела отсутствует дневной канал наблюдения без оптического увеличения, повышающий вероятность обнаружения танкоопасных целей; отсутствует устройство коммутирующее, позволяющее передавать на монитор командира видеоизображение, как с прицела командира, так и с прицела наводчика.
Задачей данного изобретения является повышение эксплуатационных характеристик, а именно, разработка командирского комбинированного прицельно-наблюдательного комплекса, устанавливаемого на посадочное место прицела командира в объектах бронетанковой техники и имеющего расширенные поисковые возможности при наблюдении в тепловизионный канал по сравнению с наводчиком.
Технический результат - повышение защищенности командирского комбинированного прицельно-наблюдательного комплекса при работе командира с комплексом вооружения объектов бронетанковой техники, а именно, возможность установки комбинированного прицела на посадочное место прицела командира внутри башни в объектах бронетанковой техники, имеющего такие же, как и у наводчика системы технического зрения (телевизионный или тепловизионный каналы), имеющего средства измерения дальности до цели и имеющего расширенные поисковые возможности при наблюдении в инфракрасной области спектра по сравнению с наводчиком за счет введения в состав комплекса устройства коммутирующего, позволяющего передавать на монитор командира видеоизображение как с тепловизионного канала прицела командира так и с тепловизионного канала прицела наводчика, имеющего расширенные поисковые возможности при наблюдении в видимой области спектра по сравнению с наводчиком за счет введения в состав комбинированного прицела командира дневного канала наблюдения без оптического увеличения с широким сектором обзора.
Это достигается тем, что в командирском комбинированном прицельно-наблюдательном комплексе, содержащем комбинированный прицел командира, состоящий из корпуса с головкой и расположенные внутри корпуса за защитным стеклом головки и стабилизированным головным зеркалом, и жестко связанные с корпусом взаимно параллельные дневной визирный канал с оптическим увеличением, включающий оптически связанные объектив визирного канала, сетки с прицельными марками, оборачивающую систему и окуляр, канал лазерного дальномера, включающий передающий лазерный канал, содержащий последовательно установленные и оптически связанные импульсный лазер, коллиматор и телескоп, и приемный лазерный канал, включающий оптически связанные объектив визирного канала и фотоприемное устройство, систему выверки, установленную на выходе передающего лазерного канала и включающую призму, входная и выходная грани которой расположены в пределах выходного зрачка коллиматора и входного зрачка объектива визирного канала соответственно, и установленную с возможностью вывода призмы за пределы хода рабочих лучей каналов, в отличие от известного, оборачивающая система объектива визирного канала выполнена в виде призмы со светоделительной плоскостью и расположена между двумя линзовыми компонентами визирного объектива, в приемном лазерном канале объектив выполнен из первого линзового компонента визирного объектива, призмы со светоделительной плоскостью и приклеенным оптическим клином и второго линзового компонента приемного лазерного канала, тепловизионный канал, включающий оптически связанные тепловизионный объектив и фотоприемное матричное устройство, электрически связанное с формирующим на экране монитора командира прицельную марку устройством обработки электрических сигналов и вывода информации, так же расположен в корпусе параллельно дневному визирному каналу с оптическим увеличением, при этом в комбинированный прицел командира добавлен дневной канал наблюдения без оптического увеличения, выполненный в виде оптически связанных вращающегося зеркала, выводимого из оптического тракта при наблюдении через тепловизионный канал, и ромб призмы, причем, дневной канал наблюдения без оптического увеличения так же, расположен в корпусе параллельно дневному визирному каналу с оптическим увеличением, а в схему выверки, добавлены две пары сдвоенных клиньев, расположенных перед призмой на выходе передающего лазерного канала и установленных с возможностью перемещения во взаимно перпендикулярных противоположных направлениях видимого излучения коллиматора и излучения импульсного лазера, а выверка параллельности визирных осей дневного визирного канала с оптическим увеличением и тепловизионного канала обеспечивается дискретным перемещением горизонтальной и вертикальной линий прицельной марки тепловизионного канала управляющими командами, кроме того, прицельная марка тепловизионного канала выполнена с возможностью автоматической установки углов прицеливания после измерения дальности каналом лазерного дальномера и выбора типа боеприпаса, а командирский комбинированный прицельно-наблюдательный комплекс, выполнен с возможностью установки внутри башни объекта бронетанковой техники комбинированного прицела командира и устройства коммутирующего, электрически связанного с прицелом наводчика и монитором командира, передающего на монитор командира видеоизображения с тепловизионного канала прицела наводчика и с тепловизионного канала комбинированного прицела командира.
Кроме того, тепловизионный объектив может быть выполнен, по крайней мере, с двумя полями зрения, а устройство обработки электрических сигналов и вывода информации может быть выполнено с возможностью электронного увеличения тепловизионного видеоизображения.
Изобретение поясняется чертежами где
- на фиг. 1 представлен общий вид комбинированного прицела командира со стороны панели управления;
- на фиг. 2 представлен дневной визирный канал и канал лазерного дальномера комбинированного прицела командира;
- на фиг. 3 представлены тепловизионный канал и дневной канал наблюдения без оптического увеличения комбинированного прицела командира;
- на фиг. 4 представлена блок-схема командирского комбинированного прицельно-наблюдательного комплекса.
Комбинированный прицел командира (фиг. 1) состоит из корпуса 1, на котором через фланец 2 закреплена головка 3. Для установки на посадочное место в объекте к корпусу 1 прикреплены цапфы 4 и 5. В корпусе 1 закреплены четыре канала, общими оптическими деталями которых являются защитное стекло 6 головки 3 и стабилизированное головное зеркало 7 (фиг. 2). Первым каналом комбинированного прицела командира является дневной визирный канал с оптическим увеличением со встроенным лазерным дальномером, который, в свою очередь, является вторым каналом. Третьим каналом комбинированного прицела командира является тепловизионный канал, а четвертым - дневной канал наблюдения без оптического увеличения.
Первый канал - дневной визирный канал с оптическим увеличением (фиг. 2) состоит из расположенных на оптической оси канала визирного объектива, состоящего из первого линзового компонента 8, призмы 9, выполненной в виде призмы типа БкП-90°, и второго линзового компонента 10. Призма 9, выполненная в виде призмы типа БкП-90°, имеет светоделительную плоскость, служащую для разделения видимого светового потока и светового потока канала лазерного дальномера. К светоделительной плоскости приклеен оптический клин 11. Второй линзовый компонент 10 визирного объектива расположен перед окуляром 12. Окуляр 12 выполнен с диоптрийной наводкой по глазу наблюдателя. В фокальной плоскости визирного объектива расположены подвижная сетка 13 с центральной прицельной маркой и неподвижная сетка 14 с прицельной маркой лазерного канала. Второй линзовый компонент 10 визирного объектива и окуляр 12, оптически связаны с проекционной системой 15. Далее на оптической оси окуляра 12 за вторым линзовым компонентом 10 находятся установленные с возможностью ввода и вывода светофильтры 16 и 17.
Вторым каналом является канал лазерного дальномера (фиг. 2), который крепится к оправе призмы 9, выполненной в виде призмы БкП-90° со светоделительной плоскостью, к которой приклеен оптический клин 11, служащий для формирования оптической оси приемного лазерного канала. Канал лазерного дальномера состоит из передающего лазерного канала, выполненного из последовательно расположенных на оси излучения, оптически связанных, импульсного лазера 18, телескопа 19, с жестко закрепленным на корпусе телескопа 19 коллиматором 20, оптическая ось которого параллельна оси телескопа 19. Для достижения параллельности оси излучения канала лазерного дальномера и оптической оси дневного визирного канала с оптическим увеличением, который, в свою очередь, является частью приемного лазерного канала, ведена схема выверки, установленная на выходе передающего лазерного канала и включающая призму 21, выполненную в виде призмы БкР-180°, входная и выходная грани которой расположены в пределах выходного зрачка коллиматора 20 и входного зрачка объектива дневного визирного канала с оптическим увеличением (8, 9, 10) соответственно, и установленную, с возможностью вывода призмы 21 за пределы хода рабочих лучей каналов. Перед призмой 21, на выходе передающего лазерного канала, установлены соосно две пары 22 и 23 сдвоенных клиньев, таким образом, что одна пара сдвоенных клиньев вращаясь вокруг оптической оси, параллельной оптической оси телескопа 19 перемещает видимое излучение коллиматора 20 и излучение импульсного лазера 18 прямолинейно в вертикальном направлении, а вторая пара сдвоенных клиньев, вращаясь вокруг оптической оси, перемещает видимое излучение коллиматора 20 и излучение импульсного лазера 18, прямолинейно в горизонтальном направлении, причем в каждой из пар 22 и 23 сдвоенные клинья вращаются в противоположных для друг друга направлениях для получения прямолинейного и точного перемещения видимого излучения коллиматора 20 и излучения импульсного лазера 18 в каждом из направлений. Оптическая ось приемного лазерного канала совпадает с оптической осью первого линзового компонента 8 дневного визирного канала. Объектив в приемном лазерном канале выполнен в виде эквивалентного объектива, состоящего из последовательно расположенных по ходу отраженного от цели луча первого линзового компонента 8 визирного объектива, призмы 9, выполненной в виде призмы БкП-90°,со светоделительной плоскостью, и приклеенному к этой плоскости оптическому клину 11, оптически связывающего первый линзовый компонент 8 визирного объектива и второй линзовый компонент 24 приемного объектива в лазерном канале. В фокальной плоскости объектива приемного лазерного канала расположен фотодиод 25 фотоприемного устройства 26, выходной сигнал которого, передается на вход блока управления и индикации 27 и выходной разъем 28 (фиг. 1) комбинированного прицела командира, причем центр фотодиода 25 совмещен с оптической осью объектива приемного лазерного канала (8, 9, 11, 24).
Третьим каналом комбинированного прицела командира является тепловизионный канал (фиг. 3), состоящий из оптически связанных тепловизионного объектива 29, двух наклонных плоских зеркал 30 и 31, преломляющих оптическую ось, между которыми расположена оптическая система 32, формирующая на матрице фотоприемного устройства 33 изображение цели. Все оптические элементы жестко закреплены на основании 34, установленном внутри корпуса 1 (фиг. 1) так, что оптическая ось тепловизионного канала параллельна оптической оси дневного визирного канала с оптическим увеличением. Выверка параллельности визирных осей дневного визирного канала с оптическим увеличением и тепловизионного канала в эксплуатации обеспечивается дискретным перемещением горизонтальной и вертикальной линий прицельной марки тепловизионного канала кнопками управления 35 и 36 (фиг. 1), находящимися на панели комбинированного прицела командира, кроме того, прицельная марка тепловизионного канала смещается на необходимый угол прицеливания управляющими командами, вырабатываемыми устройством обработки электрических сигналов и вывода информации 37 (фиг. 1) после выбора типа боеприпаса и измерения дальности до цели каналом лазерного дальномера. При этом тепловизионный канал и канал лазерного дальномера с блоком управления и индикации 27 (фиг. 2) электрически связаны с панелью управления, блоком питания 38 (фиг. 3), блоком обработки тепловизионных сигналов 39 (фиг. 3), устройством обработки электрических сигналов и вывода информации 37 (фиг. 1), имеющим последовательный канал связи с внешними устройствами 40 (фиг. 4). Кроме того, в тепловизионном канале объектив 29, может быть выполнен, по крайней мере, с двумя полями зрения.
Четвертым каналом комбинированного прицела командира является дневной канал наблюдения без оптического увеличения. Дневной канал наблюдения без оптического увеличения состоит (фиг. 3), из оптически связанных, вращающегося зеркала 41 выводимого из оптического тракта при наблюдении через тепловизионный канал, ромб призмы 42, выполненной в виде призмы БС-0°, и защитного стекла 43 дневного канала наблюдения без оптического увеличения. На зеркале 41 и ромб призме 42 нанесены перекрестия 44 (фиг. 1) дневного канала наблюдения без оптического увеличения, а на защитном стекле 43 (фиг. 3), нанесены четыре штриха 45 (фиг. 1), показывающие при визуальном совмещении перекрестий 44 поле зрения дневного визирного канала с оптическим увеличением при наблюдении в дневной канал без оптического увеличения.
Командирский комбинированный прицельно наблюдательный комплекс (фиг. 4) состоит из комбинированного прицела командира, электронного блока 46 и устройства коммутирующего 47. Комбинированный прицел командира и электронный блок 46 электрически связаны между собой и с внешними устройствами 40. Устройство коммутирующее 47 электрически связано с прицелом наводчика, с комбинированным прицелом командира и монитором командира 48. При работе командира в режиме «НАБЛЮДЕНИЕ» наводчик управляет тепловизионным каналом прицела наводчика через пульт 49 и производит обзор местности наблюдая за изображением на экране монитора наводчика 50, при этом с прицела наводчика выходной видеосигнал поступает и на устройство коммутирующее 47 и через него на монитор командира 48. При переключении командиром тумблера 51 (фиг. 1) на устройство коммутирующее 47 подается видеосигнал с тепловизионного канала комбинированного прицела командира и управляющий сигнал на смену видеоизображения на мониторе командира 48: с тепловизионного канала прицела наводчика на видеоизображение с тепловизионного канала комбинированного прицела командира, что позволяет командиру самостоятельно, вращать люк, с установленным комбинированным прицелом командира, проводить обзор местности в инфракрасном спектральном диапазоне и контролировать местность, за которой наблюдает наводчик, как в видимом, так и в инфракрасном спектральных диапазонах. При обнаружении командиром цели, находящейся за пределами полей зрения дневного визирного канала с оптическим увеличением и тепловизионного канала прицела наводчика, командир выбирает тип боеприпаса, измеряет расстояние до цели после чего по сигналу с устройства обработки электрических сигналов и вывода информации 37 (фиг. 1), прицельная марка тепловизионного канала смещается на необходимый угол прицеливания, производит переключение системы управления огнем комплекса вооружения объекта на место командира - сначала в режим «ЦЕЛЕУКАЗАНИЕ», а затем в режим «ДУБЛЬ», при этом, на внешние устройства 40, объединенные в аппаратуру комплекса вооружения, поступают управляющие сигналы из устройства обработки электрических сигналов и вывода информации 37 (фиг. 1) и электронного блока 46, приводящие к готовности к выстрелу систему вооружения, что уменьшает время подготовки первого выстрела по сравнению с наводчиком, которому после режима «ЦЕЛЕУКАЗАНИЕ» необходимо произвести прицеливание, выбрать тип боеприпаса и измерить дальность до цели. В режиме «ДУБЛЬ» командир может вести наблюдение за местностью и производить поиск цели используя прицел наводчика, управляя тепловизионным каналом прицела наводчика через пульт 52, а также может вести стрельбу из основного вооружения, но в этом случае наводчик становится пассивным наблюдателем и у него отсутствует возможность наблюдения за другим участком местности, кроме того, на который направил тепловизионный канал командир, вследствие чего может быть не замечена танкоопасная цель. Предлагаемый командирский комбинированный прицельно-наблюдательный комплекс, выполнен с возможностью установки внутри башни объекта бронетанковой техники для защиты от снарядов противника комбинированного прицела командира и устройства коммутирующего 47, электрически связанного с прицелом наводчика и монитором командира 48 и передающего на монитор командира 48 видеоизображения как с тепловизионного канала прицела наводчика так и с тепловизионного канала комбинированного прицела командира, что позволяет и командиру и наводчику производить обзор местности и поиск цели в видимом и инфракрасном спектральных диапазонах независимо друг от друга.
Обзор местности через дневной канал наблюдения без оптического увеличения производится следующим образом (фиг. 3): световой поток лучей от цели (местности), пройдя через защитное стекло 6 головки прибора 3 и, отразившись от стабилизированного головного зеркала 7 и вращающегося зеркала 41, проходит через ромб призму 42, выполненную в виде призмы БС-0°, защитное стекло 43 дневного канала наблюдения без оптического увеличения и попадает в глаз оператора.
Принцип работы дневного визирного канала с оптическим увеличением описывается следующим образом (фиг. 2): световой поток лучей от цели (местности), пройдя через защитное стекло 6 головки прибора 3, отразившись от стабилизированного головного зеркала 7, попадает в первый линзовый компонент 8 визирного объектива. Пентапризма с крышей 9, выполненная в виде призмы типа БкП-90°со светоделительной плоскостью, к которой приклеен оптический клин 11, служит для изменения направления оптической оси дневного визирного канала с оптическим увеличением и формирования прямого изображения, полученного с помощью первого линзового компонента 8 и второго линзового компонента 10. Светофильтры 16 и 17 служат для защиты от собственного лазерного излучения и лазерного излучения противника и одновременно снижают яркость изображения цели в условиях избыточной освещенности. Подвижная сетка 13 с центральной прицельной маркой и неподвижная сетка 14 с прицельной маркой канала лазерного дальномера расположены в фокальной плоскости объектива (8, 9, 10) дневного визирного канала с оптическим увеличением и предназначены для обеспечения прицеливания при стрельбе из пушки, зенитной установки и спаренного пулемета с помощью центральной прицельной марки и наведения на цель лазерного дальномера с помощью прицельной марки лазерного дальномера. С помощью проекционной системы 15 в поле зрения окуляра 12 дневного визирного канала с оптическим увеличением, вводится изображение цифроиндикатора 53, на котором отображается сигнал о готовности к работе комплекса вооружения, информация об измеренной дальности и типе выбранного боеприпаса, которые формирует блок управления и индикации 27. В поле зрения окуляра 12 имеется так же, пассивный дальномер, образованный неподвижной сеткой 14 и подвижной сеткой 13, работающий по принципу «база на цели». На подвижной сетке 13 нанесены: дистанционные шкалы для стрельбы всеми типами боеприпасов и для стрельбы из зенитной установки, шкалы определения дальности для двух видов объектов, центральная прицельная марка и шкала боковых упреждений. На неподвижной сетке 14 нанесены: прицельная марка лазерного дальномера, дистанционная шкала для стрельбы из спаренного с пушкой пулемета, нулевые индексы, позволяющие устанавливать углы прицеливания для всех типов боеприпасов. Измерение расстояния и прицеливание происходит следующим образом: рукояткой 54 (фиг. 1) перемещают подвижную сетку 13 до совмещения нулевого штриха шкалы выбранного типа боеприпаса с нулевым индексом, нанесенным на неподвижной сетке 14, изображение цели совмещают с горизонтальными штрихами дальномерной шкалы на подвижной сетке 13; по цифрам, нанесенным около штрихов, определяют дистанцию и рукояткой 54 (фиг. 1) перемещают подвижную сетку 13 до совмещения штриха, соответствующего найденной дистанции, на шкале выбранного типа боеприпаса с нулевым индексом, нанесенным на неподвижной сетке 14, после чего, не меняя положения подвижной сетки 13, органами управления комплекса вооружения наводят центральную прицельную марку подвижной сетки 13 на цель. Пассивный дальномер применяют, чтобы противник не обнаружил объект бронетанковой техники, в котором установлен предлагаемый командирский комбинированный прицельно-наблюдательный комплекс по его собственному лазерному излучению и в случае выхода из строя лазерного дальномера комбинированного прицела командира.
Канал лазерного дальномера работает следующим образом: после нажатия кнопки 55 (фиг. 1) на измерение дальности происходит генерация импульса лазерного излучения импульсным лазером 18 (фиг. 2). Формирование пучка лазерного излучения производится телескопом 19. Лазерный луч, отразившись от стабилизированного головного зеркала 7, пройдя защитное стекло 6 головки прибора 3, попадает на цель, отразившись от цели, пройдя защитное стекло 6 головки прибора 3, отразившись от стабилизированного головного зеркала 7 и пройдя эквивалентный объектив, состоящий из первого линзового компонента 8 визирного объектива, пентапризмы с крышей 9, выполненной в виде призмы типа БкП-90°, оптического клина 11 и второго линзового компонента 24 приемного лазерного канала попадает на фотодиод 25 фотоприемного устройства 26. Информация об измеренной дальности автоматически передается на выходной разъем 28 комбинированного прицела командира (фиг. 1), а также поступает на цифроиндикатор 53 после преобразования в блоке управления и индикации 27 и с помощью проекционной системы 15 выводится в нижней части поля зрения окуляра 12 дневного визирного канала с оптическим увеличением.
Принцип работы тепловизионного канала (фиг. 3): световой поток лучей от цели (местности), пройдя через защитное стекло 6 головки прибора 3, отразившись от стабилизированного головного зеркала 7, попадает на объектив 29 тепловизионного канала, который строит вместе с оптической системой 32 изображение цели (местности) на матрице фотоприемного устройства 33. Блок электронной обработки тепловизионных сигналов 39 (фиг. 3) производит цифровую обработку получаемого сигнала и преобразует его в телевизионный формат.
Вывод выходного черно-белого видеосигнала в аналоговом виде на монитор командира 48 осуществляет устройство обработки электрических сигналов и вывода информации 37 (фиг. 1), расположенное в комбинированном прицеле командира. Устройство обработки электрических сигналов и вывода информации 37 обеспечивает также обмен информацией с блоками тепловизионного канала и аппаратурой канала лазерного дальномера и выводит в служебной строке на экране монитора командира 48 (фиг. 4) значение измеренной дальности, типа боеприпаса и строит прицельную марку в положении, соответствующем выбранному типу боеприпаса и измеренной дальности, что сокращает время подготовки выстрела. Кроме того автоматический ввод угла прицеливания в режиме «ДУБЛЬ» позволил уменьшить число формируемых на экране монитора командира 48 (фиг. 4) дистанционных шкал для стрельбы, что повышает точность прицеливания вследствие исключения наложения шкал на изображение цели и исключения возможности перепутать дистанционные шкалы.
На панели 56 (фиг. 1) комбинированного прицела командира расположены органы управления, необходимые при эксплуатации. На рукоятке комбинированного прицела командира расположены кнопка 55 для измерения дальности, кнопка 57 для произведения выстрела из пушки, кнопка 58 для произведения выстрела из пулемета. Рукоятка 59 предназначена для проведения контроля выверки лазерного дальномера относительно оптической оси дневного визирного канала с оптическим увеличением. При повороте рукоятки 59 в оптическую схему дневного визирного канала вводится призма 21 (фиг. 2), которая изменяет направление оптической оси видимого излучения коллиматора 20. Отраженная от внутренних граней призмы 21 оптическая ось видимого излучения коллиматора 20 совпадает с оптической осью объектива дневного визирного канала, который фокусирует изображение источника видимого излучения коллиматора 20 в центре прицельной марки лазерного дальномера нанесенной на поверхность неподвижной сетки 14, совпадающей с фокальной плоскостью объектива (8, 9, 10) дневного визирного канала с оптическим увеличением. Совмещение отраженной от внутренних граней призмы 21 оптической оси излучения коллиматора 20 с оптической осью объектива дневного визирного канала, установленного в нулевое положение выверки, обеспечивается установкой призмы 21 и вращением компенсационных пластин 60, 61 при сборке прибора. После выверки в полевых условиях дневного визирного канала с оптическим увеличением с осью ствола пушки, вращением рукояток 62 и 63 (фиг. 1) добиваются совмещения изображения источника видимого излучения коллиматора 20 и центра прицельной марки лазерного дальномера, нанесенной на поверхность неподвижной сетки 14. Рукоятка 62 через зубчатую передачу приводит во вращение сдвоенные клинья из пары 22, которые перемещают оптическая ось видимого излучения коллиматора в горизонтальном направлении, а рукоятка 63 через зубчатую передачу вращением сдвоенных клиньев из пары 23 перемещают оптическая ось видимого излучения коллиматора в вертикальном направлении. Рукоятка 64 через зубчатую передачу поворачивает зеркало 41 (фиг. 3) дневного канала наблюдения без оптического увеличения для ввода или вывода его из оптической схемы. Тумблер 51 (фиг. 1) при переключении подает управляющий сигнал на устройство коммутирующее 47 (фиг. 4), которое передает на монитор командира 48 видеоизображения, формируемые тепловизионным каналом наводчика или тепловизионным каналом комбинированного прицела командира. Фланец 2 (фиг. 1) предназначен для крепления комбинированного прицела командира к объекту тремя болтами 65 (фиг. 2) после установки его цапф 4, 5 (фиг. 1) на посадочные места. Выходной разъем 28 служит для электрической связи с устройством коммутирующим 47 (фиг. 4) и с внешними устройствами 40 (фиг. 4) аппаратуры комплекса вооружений объекта. Выходной разъем 66 (фиг. 1) служит для электрической связи с электронным блоком 46 (фиг. 4) из состава командирского комбинированного прицельно-наблюдательного комплекса и предназначен для подачи управляющих команд на стабилизатор 67 (фиг. 1) и на внешние устройства 40 (фиг. 4) аппаратуры комплекса вооружений объекта. Выходной разъем 68 служит для электрической связи с лазерным дальномером и с внешними устройствами 40 (фиг. 4) аппаратуры комплекса вооружений объекта для подачи управляющих команд.
Предлагаемый командирский комбинированный прицельно-наблюдательный комплекс состоит из комбинированного прицела командира, электрически связанного с аппаратурой объекта, электронного блока, электрически связанного с аппаратурой объекта и с комбинированным прицелом командира, а также устройства коммутирующего, электрически связанного с прицелом наводчика, комбинированным прицелом и монитором командира. Такой командирский комбинированный прицельно-наблюдательный комплекс образует с прицелом наводчика единую систему управления огнем комплекса вооружения объекта. Преимущество систем управления огнем с предлагаемым командирским комбинированным прицельно-наблюдательным комплексом перед системами управления огнем с панорамным прицелом командира, устанавливаемым снаружи башни в том, что имея те же характеристики по обнаружению и опознаванию объектов в тепловизионный канал, и такую же дальность измерения расстояния до целей лазерным дальномером, комбинированный прицел, устанавливаемый внутри башни объекта применения имеет противоснарядную защиту, в то время как панорамный прицел командира, размещаемый снаружи имеет только противопульную защиту. Кроме того, введение дневного канала наблюдения без оптического увеличения, расширяет возможности наблюдения в видимом спектральном диапазоне, а применение устройства коммутирующего расширяет возможности наблюдения в инфракрасном спектральном диапазоне за счет использования двух тепловизионных каналов вместо одного, причем для работы в видимом спектральном диапазоне и в инфракрасном спектральном диапазоне используется один прицел вместо двух как, например в панорамном комплексе командира, предназначенным для установки в БМП-3.
Положительный эффект от лазерного дальномера заключается: в проведении измерения дальности до наблюдаемых объектов без использования прицела наводчика и, соответственно, повышается точность стрельбы по движущимся целям за счет исключения времени от момента обнаружении цели командиром до замера расстояния до цели наводчиком при режиме «Целеуказание»; в автоматизации процесса стрельбы командиром из основного вооружения в режиме «Дубль» и из зенитного пулемета в режиме «Наблюдение»; в сокращении времени подготовки выстрела за счет автоматизации процесса стрельбы. Кроме того применение пассивного дальномера позволяет производить скрытное, не обнаруживаемое противником, измерение дальности до цели и при дистанциях вероятного поражения с первого выстрела замерять расстояние лазерным дальномером и производить выстрел. Такое сочетание применения пассивного дальномера и лазерного дальномера сокращает время подготовки выстрела.
Применение тепловизионного канала расширяет функциональные свойства командирского комбинированного прицельно-наблюдательного комплекса за счет обеспечения возможности круглосуточной работы в широком спектральном диапазоне, включающем видимый и ИК диапазоны, в любых сложных условиях видимости, при пониженной прозрачности атмосферы, дымах, маскирующих завесах и пр., а так же увеличивает дальность обнаружения и распознавания цели в ночных условиях, по сравнению с каналами на электронно-оптических преобразователях.
Применение в качестве оборачивающей системы объектива визирного канала призмы со светоделительной плоскостью, расположенной между двумя линзовыми компонентами визирного объектива, позволило одной оптической деталью производить оборачивание изображение и разделение видимого светового потока и светового потока канала лазерного дальномера, таким образом, обеспечив повышение надежности работы лазерного дальномера за счет уменьшения числа деталей в приемном канале по сравнению с известным. Кроме того уменьшение числа деталей в приемном канале позволило уменьшить габариты прицела и сократить время на юстировку визирного канала и канала лазерного дальномера при изготовлении прицела.
Применение в схеме выверки двух пар сдвоенных клиньев, расположенных перед призмой на выходе передающего лазерного канала, и установленных соосно таким образом, что одна пара клиньев вращаясь вокруг оптической оси, параллельной оптической оси телескопа, перемещает видимое излучение коллиматора и излучение импульсного лазера прямолинейно в вертикальном направлении, а вторая пара клиньев, вращаясь вокруг оптической оси, перемещает видимое излучение коллиматора и излучение импульсного лазера прямолинейно в горизонтальном направлении, причем каждая пара клиньев для компенсации погрешностей изготовления, вращается в противоположных друг для друга направлениях для получения более точного перемещения видимого излучения коллиматора и излучения лазера в каждом из направлений, что позволяет сократить время выверки лазерного дальномера относительно линии визирования дневного объектива в боевых условиях за счет последовательного перемещения оси видимого излучения коллиматора в каждом из направлений без необходимости ввода поправок по противоположному направлению.
Применение в тепловизионном канале объектива, по крайней мере, с двумя полями зрения дополнительно увеличивает поисковые возможности командира при наблюдении в инфракрасной области спектра за счет возможности переключения на монитор видиоизображений с широкого или узкого сектора обзора, что позволяет проводить обнаружение цели в широком секторе обзоре, а опознавание и прицеливание в узком секторе обзора.
Ввод в устройство обработки электрических сигналов и вывода информации возможности электронного увеличения тепловизионного видеоизображения, заключающейся в том, что на весь экран монитора выводится 50% центральной части узкого сектора обзора, что позволяет проводить опознавание цели на более дальних дистанциях, чем при оптическом увеличении объектива в узком секторе обзора.
Предлагаемый командирский комбинированный прицельно-наблюдательный комплекс, образующий с прицелом наводчика единую систему управления огнем комплекса вооружения объекта, имеет также преимущества перед системами управления огнем, в которых в качестве прицела наводчика применяется тепловизионные прицелы: «ЭССА» (для Т-90С), «ПЛИСА» (для Т-80У), а в качестве командирского прицела применяется командирский комбинированный прицельно-наблюдательный комплекс ПНК-4С или командирский комбинированный прицельно-наблюдательный комплекс ПНК-4С-01, имеющие дневной визирный канал с оптическим увеличением, дневной канал наблюдении без оптического увеличения, ночной канал с электронно-оптическим преобразователем. Преимущества заключаются в том, что в комбинированный прицел командира введен канал лазерного дальномера, вместо ночного канала с электронно-оптическим преобразователем применен тепловизионный канал, а в состав комплекса введено устройство коммутирующее.
Таким образом, предложенное техническое решение, позволяет достичь заявленный технический результат, а именно создан командирский комбинированный прицельно-наблюдательный комплекс, использование в котором устройства коммутирующего позволяет командиру самостоятельно проводить обзор местности в инфракрасном спектральном диапазоне и контролировать участки местности, наблюдаемой наводчиком как в видимом, так и в ИК - диапазоне.