RU2296938C2 - Double-channel night viewing sight - Google Patents

Abstract

FIELD: device of optical guidance or aiming, applicable as a passive night viewing device in the portable antiaircraft missile complex.

SUBSTANCE: the double-channel night viewing sight has an optoelectronic channel for observation of airspace, it includes an inlet optical system, electro-optical transducer, reticule, outlet optical system and a mirror fastened on a rotary fork. The inlet optical system of the optoelectronic observation channel is made in the form of two aligned lenses along focal-length lens and a short-focus lens, it is provided with a mechanism of their series connection to the optoelectronic channel (linked with the rotary fork) with the right-hand eye-piece of the outlet optical system. The left-hand element of the outlet optical system serves as a pseudoeye-piece, forming the channel of visual representation of information of the preliminary target indication, and an indication board for luminescence on it of the represented information of target indication is installed in its focal plane, it is connected by a glass-fiber bundle to the target lock-on indicator.

EFFECT: enhanced efficiency of search of an air target in the dark time of the day, enhanced range of its detection and reliability of tracking.

7 dwg

Description

Предложение относится к устройствам оптического наведения или прицеливания и может быть использовано в качестве пассивного прибора ночного видения в составе переносного зенитного ракетного комплекса (ПЗРК) типа "Игла" для поиска, обнаружения и сопровождения воздушной цели в темное время суток.The proposal relates to optical guidance or aiming devices and can be used as a passive night vision device as part of a Igla type portable anti-aircraft missile system (MANPADS) for search, detection and tracking of an air target in the dark.

Известно прицельное устройство для прицельной стрельбы в дневное и в ночное время, см. патент РФ № 2130576, МПК 6 F 41 G 1/32, G 02 В 27/30, содержащее материальный носитель информации о прицельном знаке, например диафрагму, сетку или светящийся объект, и элемент формирования изображения прицельного знака, например окуляр, дающий несколлимированный пучок от центрального фрагмента носителя, по изображению которого осуществляется прицеливание, при этом выходная апертура прицельного устройства разбита на две зоны: рабочую и предварительного наведения с различными отклонениями от направления прицеливания пучков выходящих лучей.Known sighting device for aimed shooting in the daytime and at night, see RF patent No. 2130576, IPC 6 F 41 G 1/32, G 02 B 27/30, containing a material medium information about the sighting mark, for example, aperture, mesh or luminous the object and the image forming element of the aiming mark, for example, an eyepiece giving a non-collimated beam from the central fragment of the carrier, the image of which is aimed, while the output aperture of the sighting device is divided into two zones: working and preliminary guidance with various deviations from the direction of aiming of the beams of the emerging rays.

Известно прицельное устройство, см. заявку DE 4336956 А1, F 41 G 1/32, содержащее излучатель монохроматического света для получения цветной прицельной марки, которая отображается в глазу оператора. Излучатель содержит люминесцирующий материал, который облучается естественным светом или другим источником света. Таким путем получается осветительное устройства, которое для получения искусственного источника света может отказаться от цветной прицельной марки.Known sighting device, see application DE 4336956 A1, F 41 G 1/32, containing the emitter of monochromatic light to obtain a colored sighting mark, which is displayed in the eye of the operator. The emitter contains luminescent material that is irradiated with natural light or another light source. In this way, a lighting device is obtained which, in order to obtain an artificial light source, can refuse a color reticle.

Известен универсальный оптический прицел по заявке РФ № 2000116406, 7 G 02 В 23/12, содержащий оптику для дневного наблюдения в виде объектива, окуляра, оборачивающей системы, плоскопараллельной пластины с прицельной сеткой и осветителем, и прибор ночного видения, в который введена та же прицельная сетка путем оптического совмещения частей полей зрения объективов дневного наблюдения и прибора ночного видения за счет введения усеченной треугольной призмы.Known universal optical sight according to the application of the Russian Federation No. 2000116406, 7 G 02 V 23/12, containing optics for daytime observation in the form of a lens, eyepiece, wrapping system, plane-parallel plate with an aiming grid and illuminator, and a night vision device into which the same reticle by optical alignment of parts of the field of view of daytime observation lenses and night vision device by introducing a truncated triangular prism.

Известен прибор для бинокулярного наблюдения, см. полезную модель 12471, 7 G 02 В 23/12, содержащий камерный объектив, электронно-оптический преобразователь (ЭОП), коллиматорный объектив, две пары зеркал и пару телескопических систем с дополнительными проекционными объективами, установленными между ее объективом и окуляром.A known device for binocular observation, see utility model 12471, 7 G 02 V 23/12, containing a camera lens, an electron-optical converter (EOP), a collimator lens, two pairs of mirrors and a pair of telescopic systems with additional projection lenses mounted between it lens and eyepiece.

Известен оптический прицел для стрельбы в дневных и ночных условиях, см. заявку США № 5653034 А 6 F 41 G 1/34, содержащий перекрестье, первый и второй источники света, волоконно-оптический кабель, оптический фокусирующий узел и оптическое разделительное зеркало. Первый источник света принимает естественное световое излучение, взаимодействует с фокусирующим узлом и содержит оптические волокна, которые обеспечивают прием светового излучения определенной длины, направленного внутрь волокна. Первый источник света обеспечивает подсветку перекрестья для обеспечения контрастности между ним и объектом, находящимся в поле зрения прицела. Второй источник света является искусственным и, взаимодействуя с волоконно-оптическим кабелем и фокусирующим узлом, обеспечивает подсветку перекрестья в ночных условиях. Разделительное зеркало содержит отражательное покрытие, которое обеспечивает пропускание светового излучения в определенном диапазоне длин волн и отражение светового излучения в другом диапазоне. Зеркало расположено таким образом что обеспечивает формирование изображения перекрестья на фоне наблюдаемого объекта.Known optical sight for shooting in the day and night conditions, see US application No. 5653034 A 6 F 41 G 1/34, containing a crosshairs, the first and second light sources, fiber optic cable, optical focusing unit and optical dividing mirror. The first light source receives natural light radiation, interacts with a focusing unit and contains optical fibers that provide reception of light radiation of a certain length directed into the fiber. The first light source provides illumination of the crosshairs to ensure contrast between it and the object in sight of the sight. The second light source is artificial and, interacting with the fiber optic cable and the focusing unit, provides illumination of the crosshairs in night conditions. The separation mirror contains a reflective coating that provides transmission of light radiation in a certain wavelength range and reflection of light radiation in a different range. The mirror is located in such a way that provides the formation of the image of the crosshairs against the background of the observed object.

Известно прицельное устройство по патенту РФ № 2158405, МПК 7 F 41 G 1/38, содержащее целеуказатель и наблюдательную систему, размещенные рядом с возможностью одновременного восприятия одним глазом изображения прицельного знака, поступающего из целеуказателя, и изображения цели, поступающий из наблюдательной системы.Known sighting device according to the patent of the Russian Federation No. 2158405, IPC 7 F 41 G 1/38, containing a target and an observing system, located next to the possibility of simultaneous perception with one eye of the image of the aiming mark coming from the target, and the image of the target coming from the observing system.

Данное устройство не предусмотрено для работы в ночное время.This device is not designed for nighttime use.

Наиболее близким аналогом является двухканальный прибор для дневного и ночного наблюдения по патенту РФ № 2158947, класс МПК 7 G 02 В 23/12, состоящий из корпуса, объектива и окуляра, общих для дневного и ночного каналов, ЭОП, относящегося к ночному каналу, оборачивающей системы, подвижной части системы отклонения световых лучей, выполненной в виде закрепленных на концах поворотной вилки двух плоских зеркал, и неподвижной части системы отклонения световых лучей, принадлежащих дневному каналу. При этом поворотная вилка соединена с переключателем каналов.The closest analogue is a two-channel device for day and night surveillance according to the patent of the Russian Federation No. 2158947, IPC class 7 G 02 B 23/12, consisting of a body, lens and eyepiece common for day and night channels, image intensifier tubes related to the night channel, which wraps around system, the moving part of the system of deflection of light rays, made in the form of two flat mirrors fixed at the ends of the rotary forks, and the fixed part of the system of deflection of light rays belonging to the day channel. In this case, the rotary plug is connected to the channel selector.

Прибор обеспечивает наблюдение за объектами как в дневное, так и в ночное время. Однако использование его в составе ПЗРК в качестве средства для поиска в темное время суток высокоскоростной воздушной цели, обнаружение и сопровождение ее до вхождения в зону, разрешенную для пуска ракеты, и в самой зоне не может быть достаточно эффективным в пределах постоянного поля зрения и из-за большой разницы угловых скоростей линии визирования "ракета-цель", которые изменяются в очень широком диапазоне в зависимости от дальности, скорости, типа цели и ее траектории. В каналах прибора не предусмотрены формирование и вывод информации о текущих параметрах цели и индикации момента ее захвата головкой самонаведения (ГСН) ракеты.The device provides monitoring of objects both in the daytime and at night. However, using it as part of MANPADS as a means to search for a high-speed air target in the dark, detecting and tracking it before entering the area allowed to launch a rocket, and in the area itself cannot be sufficiently effective within a constant field of view and for the large difference in angular velocities of the line of sight "missile-target", which vary in a very wide range depending on the range, speed, type of target and its trajectory. The channels of the device do not provide for the formation and output of information about the current parameters of the target and the indication of the moment of its capture by the homing head (GOS) of the rocket.

Техническим результатом предложения является повышение эффективности поиска воздушной цели в темное время суток, увеличение дальности ее обнаружения и надежности сопровождения, введение в канале прибора информации о текущих параметрах цели и о захвате ее ГСН ракеты, благодаря чему существенно повышается эффективность использования ПЗРК.The technical result of the proposal is to increase the efficiency of the search for an air target in the dark, increase the range of its detection and reliability of tracking, introduce information on the current parameters of the target and on the capture of its GOS missiles into the device’s channel, thereby significantly increasing the efficiency of using MANPADS.

Для этого в двухканальном прицеле ночного видения, содержащим оптико-электронный канал наблюдения за воздушным пространством, включающий входную оптическую систему, электронно-оптический преобразователь, сетку, выходную оптическую систему и закрепленное на поворотной вилке зеркало, входная оптическая система оптико-электронного канала наблюдения выполнена в виде двух съюстированных между собой объективов - длиннофокусного и короткофокусного и снабжена связанным с поворотной вилкой механизмом их последовательного включения в электронно-оптический канал с правым окуляром выходной оптической системы, при этом левый элемент выходной оптической системы является псевдоокуляром, образующим канал визуального отображения информации предварительного целеуказания, в фокальной плоскости которого установлена состыкованная стекловолоконным жгутом с индикатором захвата цели на ПЗРК плата индикации для высвечивания на ней отображаемой информации о захвате цели ГСН ракеты, а также о направлении движения и дальности до цели.For this, in a two-channel night vision sight containing an optical-electronic channel for observing airspace, including an input optical system, an electron-optical converter, a grid, an output optical system and a mirror mounted on a rotary plug, the input optical system of an optical-electronic observation channel is made in in the form of two lenses aligned with each other - telephoto and telephoto, and equipped with a mechanism for their sequential inclusion in the electric the optical channel with the right eyepiece of the output optical system, while the left element of the output optical system is a pseudo-eyepiece forming a channel for visual display of preliminary target designation information, in the focal plane of which there is a display board connected with a fiber optic bundle with a target acquisition indicator for MANPADS to display information about the capture of the target of the GOS missile, as well as the direction of movement and the distance to the target.

Сущность предложения поясняется чертежами, где:The essence of the proposal is illustrated by drawings, where:

на фиг.1 - общий вид двухканального прицела, на фиг.2 - поле зрения окуляра, на фиг.3 - поле зрения псевдоокуляра, на фиг.4 - кинематическая схема механизма переключения полей зрения, на фиг.5 - структурная схема прицела, на фиг.6, 7 - фото прибора.figure 1 is a General view of a two-channel sight, figure 2 is the field of view of the eyepiece, figure 3 is the field of view of the pseudo-eyepiece, figure 4 is a kinematic diagram of the mechanism for switching the field of view, figure 5 is a structural diagram of the sight, 6, 7 - photo of the device.

Двухканальный прицел ночного видения содержит оптико-электронный канал наблюдения за воздушным пространством (сектором ночного неба) и канал визуального отображения информации предварительного целеуказания (текущая дальность до цели, азимут цели и сигнал о захвате цели), поступающей от средств целеуказания (блока 9С520).The two-channel night vision sight contains an optical-electronic channel for monitoring airspace (night sky sector) and a channel for visual displaying preliminary targeting information (current target distance, target azimuth and target acquisition signal) received from target designation means (block 9C520).

Оптико-электронный канал наблюдения содержит входную оптическую систему, состоящую из длиннофокусного объектива 1 и короткофокусного объектива 2 с крышками 1а, 2а. Механизм переключения объективов (полей зрения) включает поворотную вилку с зеркалом 3, электромагнит 4, срабатывающий по сигналу от средств целеуказания 5 (например, от блока 9С520), рычаг 5а для переключения вручную на широкое поле зрения (на объектив 2), а также рукоятку 6 для переключения вручную на узкое поле зрения (включения объектива 1), см. фиг.4. Оптико-электронный канал наблюдения включает также ЭОП 7, на фотокатоде которого строят изображение сектора ночного неба и воздушной цели объективы 1 или 2. Усиленное по яркости изображение совместно с прицельной маркой, формируемой сеткой 8, рассматривается оператором через окуляр 9 выходной оптической системы. Яркость прицельной марки регулируется ручкой 8а.Optoelectronic observation channel contains an input optical system consisting of a telephoto lens 1 and a telephoto lens 2 with caps 1a, 2a. The mechanism for switching lenses (fields of view) includes a rotary fork with a mirror 3, an electromagnet 4, triggered by a signal from target designation 5 (for example, from block 9C520), a lever 5a for manually switching to a wide field of view (on lens 2), as well as a handle 6 for manually switching to a narrow field of view (turning on the lens 1), see figure 4. The optoelectronic observation channel also includes an image intensifier tube 7, on the photocathode of which an image of the night sky sector and an aerial target are built with lenses 1 or 2. The brightness-enhanced image, together with the reticle formed by the grid 8, is examined by the operator through the eyepiece 9 of the output optical system. The brightness of the reticle is controlled by the handle 8a.

Канал визуального отображения информации предварительного целеуказания выполнен в виде псевдоокуляра 10, в поле зрения которого выводится текущая дальность до цели и азимут (направление) движения цели - "вправо" или "влево". Отображаемая информация высвечивается на плате индикации 11, которая установлена в фокальной плоскости псевдоокуляра 10 выходной оптической системы (фиг.3). Расшифровка сигналов от средств целеуказания для канала осуществляется дешифратором 12. В фокальную плоскость псевдоокуляра выведен также торец стекловолоконного жгута 13, служащего для отображения в поле зрения псевдоокуляра светового сигнала о захвате цели. (Другой торец стекловолоконного жгута сочленен с индикатором захвата цели на пусковой трубе, обеспечивая перенос светового сигнала о захвате цели в поле зрения псевдоокуляра). Индикация в псевдоокуляре 10 отображается на зеленом фоне свечения экрана, идентичном фону свечения экрана ЭОП.The channel for visual display of preliminary targeting information is made in the form of a pseudo-eyepiece 10, in the field of view of which the current distance to the target and the azimuth (direction) of the target's movement are displayed “to the right” or “to the left”. The displayed information is displayed on the display board 11, which is installed in the focal plane of the pseudo-eyepiece 10 of the output optical system (figure 3). The decoding of the signals from the target designation means for the channel is carried out by the decoder 12. The end face of the fiber optic bundle 13, which is used to display the light signal about target capture in the field of view of the pseudo-ocular, is also displayed in the focal plane of the pseudo-ocular. (The other end of the fiberglass bundle is coupled with a target capture indicator on the launch tube, providing the transfer of a light signal about the target being captured in the field of view of the pseudo-ocular). The indication in the pseudo-eyepiece 10 is displayed on a green background of the screen glow identical to that of the image intensifier screen.

Установку линии прицеливания, которая должна проходить через центр прицельной марки относительно посадочного места пусковой трубы ПЗРК, и выверку прицельной марки осуществляют перемещением сетки 8 по горизонтали и вертикали, соответственно, винтами 14 и 15 (см. фиг.2).The installation of the line of sight, which should pass through the center of the aiming mark relative to the seat of the launch tube MANPADS, and alignment of the aiming mark is carried out by moving the grid 8 horizontally and vertically, respectively, with screws 14 and 15 (see figure 2).

Взаимное расположение световых сигналов от индикаторов и прицельной марки обеспечивает удобство их восприятия и не мешает наблюдению за целью.The relative position of the light signals from the indicators and the reticle ensures the convenience of their perception and does not interfere with the observation of the target.

Электропитание прицела осуществляется или от внешнего источника, или от автономного источника питания 16, например трех аккумуляторов НЛЦ-0,9, которые герметично закрываются крышкой 17 и фиксируются винтом 18.Power supply of the sight is carried out either from an external source or from an autonomous power source 16, for example, three NLTs-0.9 batteries, which are hermetically closed by a cover 17 and fixed by a screw 18.

Переключатель 19 служит для включения питания на ЭОП и светодиод подсветки сетки 8, а также светодиоды подсветки фона платы индикации 11.The switch 19 is used to turn on the power to the image intensifier tube and the backlight LED of the grid 8, as well as the backlight LEDs of the background of the display board 11.

Кабель 20 служит для подключения прицела к внешнему источнику питания и средствам целеуказания.Cable 20 is used to connect the sight to an external power source and target designation.

Для установки прицела на направляющую типа "ласточкин хвост" пусковой трубы ПЗРК на корпусе имеется кронштейн 21. Жесткая фиксация прицела осуществляется затяжкой маховика 22.To mount the sight on a dovetail-type guide of the MANPADS launch tube, the bracket 21 is mounted on the housing 21. The sight is rigidly fixed by tightening the flywheel 22.

Налобник 23 служит для совмещения и фиксации зрачков глаз с выходными зрачками окуляра и псевдоокуляра. На корпусе прицела имеется светодиод 24, сигнализирующий о разряде автономного источника питания.The forehead 23 serves to combine and fix the pupils of the eyes with the exit pupils of the eyepiece and pseudo-ocular. On the body of the sight there is an LED 24, signaling the discharge of an autonomous power source.

Для обеспечения влагозащищенности внутренней полости оптической системы имеются патроны осушки 25.To ensure the moisture resistance of the internal cavity of the optical system, there are 25 drying cartridges.

Принцип действия оптико-электронного канала наблюдения основан на усилении яркости изображения наблюдаемой цели ЭОП, а канала визуального отображения информации - на введении в фокальную плоскость псевдоокуляра информации предварительного целеуказания.The principle of operation of the optoelectronic observation channel is based on enhancing the brightness of the image of the observed target of the image intensifier, and the channel for visual display of information is based on the introduction of preliminary targeting information into the focal plane of the pseudo-ocular.

Наблюдение в оптико-электронный канал ведется правым глазом, а в канал визуального отображения информации - левым глазом.Observation in the optoelectronic channel is carried out by the right eye, and in the channel of visual display of information by the left eye.

После индивидуальной настройки выходной оптической системы (по межзрачковому расстоянию, диоптрийной установке на резкость, соотношению яркостей полей в обоих каналах) оператор видит изображения обоих каналов совмещенными в одном, общем изображении, включающем как информацию о наблюдаемом секторе неба, так и визуально отображаемую информацию о предварительном целеуказании.After individually adjusting the output optical system (by interpupillary distance, diopter sharpening, field brightness ratio in both channels), the operator sees images of both channels combined in one common image, including information about the observed sector of the sky and visually displayed information about preliminary target designation.

При работе с длиннофокусным объективом обеспечивается режим поиска, обнаружения и сопровождения цели на дальности свыше 3 км, а при работе с короткофокусным объективом - на дальности до 3 км.When working with a telephoto lens, the search, detection and tracking of targets at a distance of over 3 km is provided, and when working with a telephoto lens, at a distance of up to 3 km.

Первоначально, при работе с длиннофокусным объективом, зеркало устанавливается в ход лучей этого объектива вручную - с помощью рукоятки 6 (ВВОД д. Об.). Если цель обнаружена и сопровождается в узком поле зрения длиннофокусного объектива на большой дальности, то по мере уменьшения дальности до 3 км происходит автоматическое или производится ручное переключение на наблюдение в широком поле зрения короткофокусного объектива и продолжается сопровождение цели до момента ее захвата головкой самонаведения (ГСН), о чем информирует сигнал, поступающий в поле зрения псевдоокуляра (в верхней части поля, см. фиг.3). Переключение на короткофокусный объектив (широкое поле зрения) производится поворотом вилки с зеркалом 3 автоматически электромагнитом 4 по сигналу от средств предварительного целеуказания (от блока 9С520), или вручную рычагом 5а (ВВОД к. ОБ.). Обратное переключение на работу с длиннофокусным объективом 1 (при поиске следующей цели) осуществляется вручную рукояткой 6.Initially, when working with a telephoto lens, the mirror is set into the course of the rays of this lens manually - using the handle 6 (ENTER D.V.). If the target is detected and accompanied in a narrow field of view of a long-focus lens at a long range, then, as the range decreases to 3 km, it automatically or manually switches to observation in a wide field of view of a short-focus lens and tracking of the target continues until it is captured by the homing head (GOS) , which informs the signal entering the field of view of the pseudo-ocular (in the upper part of the field, see figure 3). Switching to a short-focus lens (wide field of view) is done by turning the plug with mirror 3 automatically by the electromagnet 4 upon a signal from the preliminary target designation means (from the 9С520 block), or manually using the lever 5a (ENTER to. About.). Reverse switching to work with a telephoto lens 1 (when searching for the next target) is carried out manually using the handle 6.

Claims (1)

Двухканальный прицел ночного видения, содержащий оптико-электронный канал наблюдения за воздушным пространством, включающий входную оптическую систему, электронно-оптический преобразователь, сетку, выходную оптическую систему и закрепленное на поворотной вилке зеркало, отличающийся тем, что входная оптическая система оптико-электронного канала наблюдения выполнена в виде двух съюстированных между собой объективов - длиннофокусного и короткофокусного и снабжена связанным с поворотной вилкой механизмом их последовательного включения в электронно-оптический канал, включающий правый окуляр выходной оптической системы, левый элемент которой является псевдоокуляром, образующим канал визуального отображения информации предварительного целеуказания, в фокальной плоскости которого установлена состыкованная стекловолоконным жгутом с индикатором захвата цели плата индикаций для высвечивания на ней отображаемой информации о захвате цели, а также направлении движения и дальности до цели.A two-channel night-vision sight containing an optical-electronic channel for observing airspace, including an input optical system, an electron-optical converter, a grid, an output optical system and a mirror mounted on a rotary fork, characterized in that the input optical system of the optical-electronic observation channel is made in the form of two lenses aligned between each other - telephoto and telephoto, and equipped with a sequential mechanism connected to the rotary fork in the electron-optical channel, including the right eyepiece of the output optical system, the left element of which is a pseudo-eyepiece, forming a channel for visual display of preliminary target designation information, in the focal plane of which there is an indication board connected to the target fiber indicator with the target capture indicator to display the displayed capture information on it goals, as well as the direction of movement and range to the goal.

Images