RU2090824C1 - Method of sighting - Google Patents

Abstract

FIELD: fire control. SUBSTANCE: initial dimensions of the field of vision are determined and set, its optical axis is matched with the sighting object, then the field of vision is reduced to dimension B = B_o+ 6σ, where B-dimension of the field of vision, Bo-dimension of the sighting object, σ - root-mean-square value of sighting error, and on expiration of time t_preset-t_lag, where t_preset - preset sighting time, t_lag - time lag of the eye - sighting device system, the field of vision is recovered to the initial dimensions. EFFECT: facilitated procedure.

Description

Изобретение относится к процессам управления, а более конкретно к способам визирования объектов, например целей при стрельбе из различных типов вооружения. The invention relates to control processes, and more particularly to methods of sighting objects, for example targets when firing from various types of weapons.

Для решения задачи поражения цели необходимо прежде всего решить задачу встречи снаряда (ракеты) с целью. В настоящее время эта задача решается путем придания вооружению такого положения перед выстрелом, которое обеспечило бы совмещение траектории снаряда (ракеты) с целью в момент достижения снарядом (ракетой) цели. Это обеспечивается различными прицельными устройствами, одной из основных функций которых является визирование цели. От эффективности визирования (прежде всего точности визирования) зависит и эффективность вооружения, а вместе с тем, и эффективность стрельбы в целом. To solve the problem of hitting a target, it is first necessary to solve the problem of meeting a projectile (missile) with a target. Currently, this problem is being solved by giving the armament such a position before the shot that would ensure the combination of the trajectory of the projectile (missile) with the target when the projectile (missile) reaches the target. This is ensured by various sighting devices, one of the main functions of which is to sight the target. The effectiveness of armament (and, first of all, the accuracy of sight) also determines the effectiveness of weapons, and at the same time, the effectiveness of shooting as a whole.

Известен, например, способ визирования, реализованный в прицельном устройстве комплекса вооружения танка Т-62 (см. например "Руководство по материальной части и эксплуатации танка Т-62", Воениздат, М. 1968, 195-210). There is, for example, a sighting method implemented in the sighting device of an armament complex for a T-62 tank (see, for example, "Manual on the material part and operation of a T-62 tank", Military Publishing House, M. 1968, 195-210).

В этом комплексе при стрельбе в обычных условиях с места по неподвижной цели прицеливание осуществляется путем совмещение точки прицеливания с прицельной маркой, а изменение условий стрельбы учитывается перемещением прицельной марки на определенную угловую величину до выстрела. In this complex, when shooting under normal conditions from a fixed target, aiming is carried out by combining the aiming point with the aiming mark, and changing the shooting conditions is taken into account by moving the aiming mark by a certain angular value before the shot.

При этом возникает угловое рассогласование между линией визирования и вооружением (осью канала ствола). Это обеспечивает однообразие прицеливания (совмещение цели с прицельной маркой). Вместе с этим это приводит к недостатку: отклонению линии визирования от оптической оси прицельного устройства, что сопровождается ухудшением видимости и снижением разрешающей способности оптической системы. Кроме того, при стрельбе в условиях, отличных от обычных (стрельба с ходу, по движущейся цели, стрельба при сильном боковом ветре и т.д.), приходиться вводить поправку в положение линии визирования относительно цели, что вызывает смещение визирования относительно цели, что вызывает смещение визирного индекса (прицельной марки) относительно цели. В этом случае нарушается однообразие прицеливания, снижается его точность, а вместе с этим резко падает и эффективность стрельбы. In this case, an angular mismatch arises between the line of sight and the armament (axis of the bore). This ensures uniformity of aiming (combining the target with the aiming mark). At the same time, this leads to a drawback: deviation of the line of sight from the optical axis of the sighting device, which is accompanied by a deterioration in visibility and a decrease in the resolution of the optical system. In addition, when shooting in conditions other than normal (shooting on the move, on a moving target, shooting with a strong crosswind, etc.), you have to introduce an amendment to the position of the line of sight relative to the target, which causes the shift of the sight relative to the target, which causes a shift in the target index (reticle) relative to the target. In this case, the uniformity of aiming is violated, its accuracy decreases, and at the same time, the firing efficiency drops sharply.

Известен также способ визирования (см. например, А.Н.Латухин "Противотанковое вооружение", М. Воениздат, 1974, с.218-238), являющийся прототипом предлагаемого. Он заключается в определении и установке исходных размеров поля зрения, совмещении его оптической оси с объектом визирования и удержании его (поля зрения) в таком положении в течение заданного времени. В этом способе, в отличие от других известных (см. выше), поправки на отклонение условий стрельбы от нормальных вводятся в положении вооружения по отношению к прицельной марке, а не наоборот. Совмещение оптической оси (линии визирования) с целью при прицеливании и ввод поправок в положение вооружения относительно линии визирования обеспечивают однообразие при прицеливании, предотвращает ухудшение видимости и снижение разрешающей способности оптической системы, а вместе с этим и улучшают эргономические условия при визировании. There is also a method of sighting (see, for example, A.N. Latukhin "Anti-tank weapons", M. Voenizdat, 1974, s.218-238), which is the prototype of the proposed. It consists in determining and setting the initial dimensions of the field of view, combining its optical axis with the object of sight and keeping it (field of view) in this position for a given time. In this method, unlike other known ones (see above), corrections for deviation of firing conditions from normal are introduced in the weapon position in relation to the reticle, and not vice versa. Combining the optical axis (line of sight) with the target during aiming and introducing amendments to the position of the weapon relative to the line of sight provides uniformity in aiming, prevents deterioration of visibility and lower resolution of the optical system, and at the same time improves ergonomic conditions when sighting.

Однако этот способ визирования также имеет недостатки. Несмотря на однообразие прицеливания при стрельбе по различным целям наводчик должен удерживать линию визирования на цели (на точке прицеливания) в течение продолжительного времени, чтобы обеспечить ввод в положение вооружения всех поправок. Это время довольно продолжительное и составляет не менее 3с. Это время еще более увеличивается, если стрельба производится управляемой ракетой. Например, при стрельбе управляемой ракетой на максимальную дальность наводчик вынужден удерживать линию визирования на цели более 15с (см. например, А. Н. Латухин "Противотанковое вооружение", М.Воениздат, 1974, с. 192-235). Такое прицеливание несмотря на то, что оно точнее и проще, чем в танке Т-62, вызывает повышенную напряженность наводчика, в частности, его зрительного аппарата, что очень часто приводит к потере цели или прицельной марки в условиях действия пыледымовых и, особенно, световых помех. However, this method of sighting also has disadvantages. Despite the uniformity of aiming when firing at different targets, the gunner must keep the line of sight on the target (at the aiming point) for a long time to ensure that all amendments are brought into the arming position. This time is quite long and is at least 3s. This time is even longer if firing is carried out by guided missile. For example, when firing a guided missile at maximum range, the gunner is forced to hold the line of sight on the target for more than 15s (see, for example, A. N. Latukhin "Anti-tank weapons", M. Voenizdat, 1974, p. 192-235). This aiming, despite the fact that it is more accurate and simpler than in the T-62 tank, causes an increased tension of the gunner, in particular, his visual apparatus, which very often leads to the loss of the target or sighting mark under the conditions of the dust and, especially, light interference.

Целью изобретения является улучшение условий и повышение помехоустойчивости и точности визирования. The aim of the invention is to improve conditions and increase noise immunity and accuracy of sight.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе после совмещения оптической оси поля зрения с объектом визирования уменьшают поле зрения до размера B = B_o+ 6σ_в где B размер поля зрения, B₀ размер объекта визирования, σ_в среднеквадратическое значение ошибки визирования, а по истечении времени t_з-t_и, где t_з заданное время визирования, t_и время инерции системы "глаз-визирное хозяйство", восстанавливают поле зрения в исходных размерах.This goal is achieved by the fact that in the known method, after combining the optical axis of the field of view with the object of sight, the field of view is reduced to a size of B = B _o + 6σ _in where B is the size of the field of view, B _{0 is the} size of the object of sight, σ _{is the} rms value of the error of sight, and after the time t _s -t _and , where t _{s the} specified sighting time, t _and the inertia time of the eye-sighting system, the field of view is restored to its original size.

Использование предлагаемого способа применительно к объектам вооружения происходит следующим образом. Наводчик, наблюдая через оптическую формирующую систему, обнаруживает цель, определяет и устанавливает необходимый размер поля зрения (как правило, угол поля зрения) и как можно точнее совмещает линию визирования с объектом визирования (с целью). Определение и выбор исходных размеров поля зрения зависят от типа прицельного устройства. Если это оптический прибор, то основным размером будет угол поля зрения, изменяемый, как правило, плавно или дискретно в зависимости от необходимого увеличения, размеров объекта визирования (цели), скорости его движения, наличия помех в поле зрения и т.д. В процессе разведки целей, до их обнаружения размеры поля зрения, как правило, максимальны, что необходимо для сокращения времени поиска цели. Если же разведка (обнаружение) объекта визирования производится по экрану электронно-оптического устройства, то основными размерами поля зрения будут его ширина и высота, которые, как правило, соответствуют ширине и высоте объекта визирования. Совмещение линии визирования с целью производится с помощью визирного индекса (прицельной марки), который в прототипе съюстирован с оптической осью поля зрения прицельного устройства. Поэтому при совмещении линии визирования с объектом визирования одновременно происходит совмещение с ним и оптической оси поля зрения визирного устройства, благодаря чему достигается увеличение разрешающей способности прицела и видимости цели, уменьшается вероятность оптических искажений. The use of the proposed method in relation to weapons is as follows. The gunner, observing through the optical forming system, detects the target, determines and sets the required size of the field of view (usually the angle of the field of view), and as accurately as possible combines the line of sight with the object of sight (for the purpose). The determination and selection of the initial dimensions of the field of view depends on the type of sighting device. If this is an optical device, the main size will be the angle of the field of view, which can be changed, as a rule, smoothly or discretely depending on the required increase, the size of the object of sight (target), its speed, the presence of interference in the field of view, etc. In the process of reconnaissance of targets, before they are detected, the dimensions of the field of view are usually maximum, which is necessary to reduce the time it takes to search for a target. If the reconnaissance (detection) of the object of sight is carried out on the screen of an electronic optical device, then the main dimensions of the field of view will be its width and height, which, as a rule, correspond to the width and height of the object of sight. The alignment of the line of sight with the target is made using the target index (reticle), which in the prototype is aligned with the optical axis of the field of view of the sighting device. Therefore, when combining the line of sight with the object of sight, both the optical axis of the field of view of the sighting device is simultaneously aligned with it, thereby increasing the resolution of the sight and visibility of the target, and the likelihood of optical distortions is reduced.

Убедившись в совмещении визирного индекса с точкой визирования на цели, наводчик уменьшает поле зрения до величины B = B_o+ 6σ_в, где B размер поля зрения (уменьшенный), B₀ размер объекта визирования (цели), σ_в - среднеквадратическое значение ошибки визирования. Составляющая 6σ_в - обеспечивает запас поля зрения (относительно размеров объекта визирования), который с вероятностью 0,98 исключает возможность выхода объекта слежения из поля зрения прицельного устройства из-за ошибок визирования. Уменьшение поля зрения может происходить либо по специальной команде наводчика, например, нажатием на введенную для этих целей в систему управления огнем специальную кнопку, либо до совпадающей по времени штатной команде системы управления. Такими штатными командами могут быть команды на замер дальности, на заряжение орудия и др. Если размеры поля зрения угловые, то информацию о размерах объекта слежения определяют после замера дальности до него. Информация о размерах типовых целей и ошибках визирования в типовых ситуациях вводится в систему управления огнем заблаговременно. Уменьшение поля зрения производится с помощью специально введенной в оптическую систему прицельного устройства диафрагмы (например, апертурой) с регулируемым с помощью специального привода осевым отверстием.After making sure that the target index is aligned with the point of sight on the target, the gunner reduces the field of view to B = B _o + 6σ _in , where B is the size of the field of view (reduced), B _{0 is the} size of the object of sight (target), and σ _in is the rms value of the error of sight . The component 6σ _in - provides a margin of the field of view (relative to the size of the object of sight), which with a probability of 0.98 eliminates the possibility of the tracking object out of the field of view of the sighting device due to errors of sight. The field of view can be reduced either by a special gunner’s command, for example, by pressing the special button entered for this purpose in the fire control system, or until the regular command of the control system coincides in time. Such regular teams can be commands for measuring ranges, for loading a gun, etc. If the dimensions of the field of view are angular, then information about the dimensions of the tracking object is determined after measuring the range to it. Information about the sizes of typical targets and sighting errors in typical situations is entered into the fire control system in advance. The field of view is reduced by means of a diaphragm (for example, an aperture) specially introduced into the optical system with an axial bore adjustable by means of a special drive.

Уменьшение поля зрения обеспечивает снижение яркости фона и повышение четкости изображения цели (см. например, Е.И. Бутиков "Оптика", М. "Высшая школа", 1986, с. 347-352). Кроме того, за счет снижения яркости фона обеспечивается увеличение контраста визирного индекса (прицельной марки). Основное же значение уменьшения поля зрения заключается в экранировании пыледымовых и, прежде всего, световых помех. Все это обеспечивает повышение помехоустойчивости и точности прицеливания. По истечении времени t_з-t_и, где t_з заданное время визирования, t_и - время инерции системы "глаз-визирное устройство" поле зрения восстанавливается в исходных размерах. Применительно к стрельбе по целям противника заданным временем, как правило, считается время от момента совмещения линии визирования с объектом визирования до попадания снаряда (ракеты) в цель. Команду на восстановление размеров поля зрения может подать как сам наводчик (как и команду на его уменьшение, путем нажатия специальной кнопки), так и автоматически система управления огнем на основании информации о дальности до цели и скорости полета снаряда (ракеты). Своевременное восстановление исходных размеров поля зрения необходимо для сохранения высокого уровня достоверности оценки результата выстрела и эффективной разведки последующих целей (в случае поражения предыдущей).A decrease in the field of view provides a decrease in background brightness and an increase in the clarity of the target image (see, for example, EI Butikov "Optics", M. "Higher School", 1986, pp. 347-352). In addition, by reducing the background brightness, an increase in the contrast of the target index (reticle) is provided. The main importance of reducing the field of view is to shield the dust and, first of all, light interference. All this provides increased noise immunity and aiming accuracy. After the time t _s -t _and , where t _{s the} specified sighting time, t _and - the inertia time of the eye-sighting system, the field of view is restored to its original size. With regard to firing at enemy targets, the set time is usually considered the time from the moment the line of sight is combined with the object of sight until the projectile (missile) hits the target. The command to restore the size of the field of view can be given by the gunner himself (as well as the command to reduce it by pressing a special button), or automatically by the fire control system based on information about the distance to the target and the flight speed of the projectile (rocket). Timely restoration of the original dimensions of the field of view is necessary to maintain a high level of reliability of the assessment of the result of the shot and effective reconnaissance of subsequent targets (in case of defeat of the previous one).

Предложенный способ прицеливания обеспечивает получение положительного эффекта. Он заключается в повышении помехоустойчивости и точности процесса визирования, что обеспечивается экранированием световых и пыледымовых помех, снижением яркости фона и повышением четкости изображения. Экспериментальная оценка эффективности предложенного способа визирования (прицеливания) свидетельствует о существенном повышении точности визирования (прицеливания) при стрельбе в сложных условиях (пестрый и яркий фон, быстрое изменение яркости фона и цели, наличие световых и пыледымовых помех в поле зрения прицельного устройства и др.). Частость попадания при электронных стрельбах в условиях световых помех, полученная наводчиками с использованием предложенного способа, превысила на 10-15% частость попадания, полученную известным (см. прототип) способом визирования (прицеливания) в аналогичных условиях. The proposed method of aiming provides a positive effect. It consists in increasing the noise immunity and accuracy of the sighting process, which is provided by shielding light and dust noise, reducing the background brightness and increasing the clarity of the image. An experimental assessment of the effectiveness of the proposed method of sighting (aiming) indicates a significant increase in the accuracy of sighting (aiming) when shooting in difficult conditions (colorful and bright background, a quick change in the brightness of the background and target, the presence of light and dust interference in the field of view of the aiming device, etc.) . The hit rate during electronic firing under light noise conditions, obtained by the gunners using the proposed method, exceeded by 10-15% the hit rate obtained by the known (see prototype) method of sighting (aiming) under similar conditions.

Предложенный способ визирования может быть использован не только в военных целях, но и в других областях науки и техники, например при визировании объектов на фоне звездного неба, в телевидении и др. The proposed method of sighting can be used not only for military purposes, but also in other fields of science and technology, for example, when sighting objects against a starry sky, in television, etc.

Claims (1)

Способ визирования, заключающийся в определении и установке исходных размеров поля зрения, совмещении его оптической оси с объектом визирования и удержании в таком положении в течение заданного времени, отличающийся тем, что после совмещения оптической оси поля зрения с объектом визирования уменьшают поле зрения до размера B = B_o+ 6σ_в, где В размер поля зрения; В_о размер объекта визирования, σ_в - среднеквадратическое значение ошибки визирования, а по истечении времени t_з t _и, где t_з заданное время визирования; t_и время инерции системы глаз визирное устройство, восстанавливают поле зрения до исходных размеров.The method of sighting, which consists in determining and setting the initial dimensions of the field of view, combining its optical axis with the object of sight and keeping it in this position for a predetermined time, characterized in that after combining the optical axis of the field of view with the object of sight, the field of view is reduced to size B = B _o + 6σ _in , where In the size of the field of view; In _{about the} size of the object of sight, σ _in - the rms value of the error of sight, and after a time t _s t _and , where t _{s the} specified time of sight; t _and the inertia time of the eye system of the sighting device, restore the field of view to its original size.