УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАССОГЛАСОВАНИЯ ЛИНИИ ВИЗИРОВАНИЯ ПРИЦЕЛА И ОСИ ОРУДИЯ ОБЪЕКТА

Полезная модель относится к области контрольно-измерительной техники, более конкретно - к устройствам для контроля рассогласования линии визирования прицела и оси орудия объекта, например, танка, при синхронных поворотах орудия и линии визирования, обеспечиваемых кинематической или электрической связью орудия и управляемого элемента, например, зеркала прицела.
Известно устройство для контроля рассогласования линии визирования прицела и оси орудия объекта [1], содержащее оптический блок с элементами крепления к орудию объекта, включающий не менее двух коллиматоров, каждый из которых включает оптически связанные объектив, тест-объект, расположенный в фокальной плоскости объектива, и систему подсветки тест-объекта, причем все коллиматоры жестко связаны друг с другом, а их коллимационные оси параллельны между собой. Основным недостатком известного устройства является невозможность контроля и обеспечения параллельности коллимационных осей в процессе контроля рассогласования линии визирования прицела и оси орудия объекта. Это снижает точность контроля рассогласования линии визирования прицела и оси орудия объекта, так как после закрепления устройства на орудии объекта вследствие возможных деформаций элементов его конструкции возможно нарушение параллельности коллимационных осей, что неизбежно приведет к увеличению погрешностей контроля.
Задачей полезной модели является повышение точности контроля рассогласования линии визирования прицела и оси орудия объекта.
Для решения этой задачи в известном устройстве для контроля рассогласования линии визирования прицела и оси орудия объекта, содержащем оптический блок с элементами крепления к орудию объекта, включающий не менее двух коллиматоров, каждый из которых включает оптически связанные объектив, тест-объект, расположенный в фокальной плоскости объектива, и
систему подсветки тест-объекта, причем все коллиматоры жестко связаны друг с другом, а их коллимационные оси параллельны между собой, в один из коллиматоров оптического блока введены светоделитель, расположенный на оси его объектива под углом к ней, и матрица фотоприемников оптического излучения, оптически связанная с объективом коллиматора посредством светоделителя, а в других коллиматорах в ходе лучей света установлен оптический компенсатор для отклонения коллимированного светового пучка в двух взаимно ортогональных направлениях, причем матрица фотоприемников оптического излучения снабжена устройством управления и формирования видеосигнала и прицельной марки, выход которого подключен к монитору, и дополнительно введена, по меньшей мере, одна призма БкР-180°, установленная с возможностью введения в ход лучей света двух коллиматоров, один из которых включает светоделитель и матрицу фотоприемников оптического излучения, с целью контроля параллельности их коллимационных осей. Оптический компенсатор может быть расположен между тест-объектом и объективом коллиматора и выполнен в виде двух линз, установленных с возможностью перемещения в двух взаимно ортогональных направлениях, перпендикулярных оптической оси объектива.
Введение в известное устройство для контроля рассогласования линии визирования прицела и оси орудия объекта в один из коллиматоров оптического блока светоделителя, расположенного на оси его объектива под углом к ней, и матрицы фотоприемников оптического излучения, оптически связанной с объективом коллиматора посредством светоделителя, а в других коллиматорах размещение в ходе лучей света оптического компенсатора для отклонения коллимированного светового пучка в двух взаимно ортогональных направлениях, причем матрица фотоприемников оптического излучения снабжена устройством управления и формирования видеосигнала и прицельной марки, выход которого подключен к монитору, и дополнительное введение, по меньшей мере, одной призмы БкР-180°, установленной с возможностью введения в ход лучей света двух коллиматоров, один из которых включает светоделитель и матрицу
фотоприемников оптического излучения, с целью контроля параллельности их коллимационных осей, обеспечивает возможность не только контроля параллельности коллимационных осей устройства, но и устранение обнаруженной непараллельности с помощью оптического компенсатора соответствующего коллиматора.
На чертеже изображена принципиальная схема устройства.
Устройство для контроля рассогласования линии визирования прицела и оси орудия объекта включает оптический блок 1, содержащий три жестко связанных друг с другом коллиматора 2, 3, 4, каждый из которых включает оптически связанные систему подсветки 5, например, светодиод, тест-объект 6 и объектив 7. Коллиматоры 2 и 4 включают также оптический компенсатор, выполненный в виде двух линз 8 и 9, расположенных между тест-объектом 6 и объективом 7. Коллиматор 3 вместо линз компенсатора включает светоделительный кубик 10, а также матрицу 11 фотоприемников оптического излучения, оптически связанную с объективом 7 посредством светоделительной грани кубика 10, и снабженную устройством 12 управления и формирования видеосигнала и прицельной марки, выход которого подключен к монитору 13.
Устройство 12 может быть выполнено в виде совокупности двух электрически связанных устройств: стандартного электронного устройства управления и формирования видеосигнала [2], на котором размещена и сама матрица фотоприемников, и устройства формирования прицельной марки, построенного на базе программируемой логической интегральной схемы, выход которого подключен к монитору. Объектив 7 коллиматора 3, светоделительный кубик 10, матрица 11 фотоприемников оптического излучения, устройство 12 управления и формирования видеосигнала и прицельной марки и монитор 13 образуют визирную систему, линия визирования которой параллельна коллимационной оси коллиматора 3, что легко достигается при изготовлении устройства. Устройство для контроля рассогласования линии визирования прицела и оси орудия объекта, в зависимости от требуемого диапазона
контролируемых углов, может включать и большее количество коллиматоров, что не меняет сути данного технического решения.
Устройство включает также призму БкР-180° 14, установленную с возможностью введения в ход лучей коллиматора 3 и любого другого коллиматора (2 или 4) с целью контроля параллельности их коллимационных осей. Линзы 8 и 9 (положительная и отрицательная соответственно) оптического компенсатора образуют афокальную телескопическую систему и установлены с возможностью перемещения с помощью микрометрических механизмов (на чертеже не показаны) в двух взаимно ортогональных направлениях, перпендикулярных оптической оси объектива. Например, линза 8 может перемещаться в вертикальном направлении, а линза 9 - в горизонтальном направлении. На чертеже показаны также электронная марка 15, для определенности в виде перекрестия, формируемая устройством 12 управления и формирования видеосигнала и прицельной марки, и изображение 16 тест-объекта 6 коллиматора 2 или 4, наблюдаемого в момент контроля параллельности коллиматоров при введении призмы БкР-180° в ход лучей, как показано на чертеже.
Работает устройство следующим образом.
Устройство закрепляют на орудии объекта с помощью элементов крепления (на чертеже не показаны) так, чтобы один из коллиматоров, например, коллиматор 3, в случае симметричного разворота орудия в вертикальной плоскости относительно горизонта, оказался напротив входного зрачка оптического прицела, включающего поворотное головное зеркало, связанное электрически или кинематически с осью орудия объекта. Котировочными поворотами устройства, возможность которых обычно предусмотрена конструкцией элементов крепления к орудию объекта, добиваются совмещения изображения перекрестия тест-объекта 6 коллиматора 3 с прицельной маркой прицела (на чертеже не показана). Введя в ход лучей света коллиматоров 2 и 3 призму 14, как показано на чертеже, на экране монитора 13 наблюдают изображение 16 перекрестия тест-объекта 6 коллиматора 2 одновременно с
прицельной маркой 15, формируемой устройством 12 управления и формирования видеосигнала и прицельной марки. Совпадение изображения 16 с прицельной маркой 15 свидетельствует о параллельности коллимационных осей коллиматоров 2 и 3. Если изображение 16 не совпадает с прицельной маркой 15, подвижками линз 8 и 9 оптического компенсатора коллиматора 2 добиваются устранения обнаруженного рассогласования, а, следовательно, обеспечения параллельности коллимационных осей коллиматоров 2 и 3. Аналогично проверяют параллельность коллимационных осей коллиматоров 3 и 4. В случае обнаружения непараллельности коллимационных осей этих коллиматоров подвижками линз 8 и 9 оптического компенсатора коллиматора 4 добиваются устранения обнаруженного рассогласования, а, следовательно, обеспечения параллельности коллимационных осей коллиматоров 2 и 4. Таким образом, параллельность коллимационных осей коллиматоров 2, 3 и 4 после закрепления оптического блока устройства гарантируется и возможность возникновения погрешностей измерения, связанных с деформациями элементов конструкции устройства исключается.
Далее приступают к основной процедуре контроля рассогласования линии визирования прицела и оси орудия объекта. Разворачивают орудие с помощью привода и наблюдают за относительным положением изображения 16 перекрестия тест-объекта 6 одного из коллиматоров устройства и прицельной марки 15 в поле зрения прибора. Наличие нескольких параллельных коллиматоров обеспечивает возможность контроля в расширенном диапазоне углов разворота орудия. При отсутствии рассогласования линии визирования прицела и оси орудия в процессе его разворота во всем диапазоне наблюдаемое изображение перекрестия не сместится относительно прицельной марки прицела. В противном случае изображение наблюдаемого перекрестия сместится относительно прицельной марки в общем случае в вертикальном и горизонтальном направлениях поля зрения. При значительных величинах смещения изображения перекрестия необходимо выполнить работы по согласованию оси орудия и визирной оси прицела объекта.
Таким образом, заявляемое устройство обеспечивает повышение точности контроля рассогласования линии визирования прицела и оси орудия объекта за счет исключения погрешностей контроля, обусловленных деформациями элементов его конструкции при закреплении на объекте.
Источники информации
1. Патент РБ №698, МПК F 41 G 3/32, G 02 В 27/30, публ. 30.12.2002 г. прототип.
2. Телевизионные камеры. Каталог фирмы ЭВС. Санкт-Петербург, 2004 г.