RU68717U1 - THERMAL VISION SIGHT FOR A TANK - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области оптического приборостроения, более конкретно - к тепловизионным устройствам прицеливания, преимущественно для объектов бронетанковой техники. Тепловизионный прицел для танка включает оптически связанные объектив и систему наблюдения с прицельной маркой, а также оптический блок для оптического сопряжения прицельной марки системы наблюдения с контрольной меткой на орудии танка, расположенный перед объективом с возможностью вывода из зоны входного зрачка объектива и выполненный в виде оптического клина, одна из рабочих поверхностей которого плоская, а вторая сферическая, и непрозрачный экран, размеры которого в любом направлении не менее диаметра входного зрачка объектива и имеющий отверстие, диаметр которого не превышает диаметр оптического клина. Оптический клин выполнен из материала, прозрачного для рабочей области спектра излучения тепловизионного прицела. 2 илл.The utility model relates to the field of optical instrumentation, and more specifically to thermal imaging aiming devices, mainly for objects of armored vehicles. The thermal imaging sight for the tank includes an optically coupled lens and an observation system with an aiming mark, as well as an optical unit for optical conjugation of the aiming mark of the observation system with a control mark on the tank’s gun, located in front of the lens with the ability to output the lens from the entrance pupil of the lens and made in the form of an optical wedge , one of the working surfaces of which is flat, and the second is spherical, and an opaque screen, the dimensions of which in any direction are not less than the diameter of the entrance pupil of the lens and and a hole with a diameter not exceeding the diameter of the optical wedge. The optical wedge is made of a material transparent to the working area of the radiation spectrum of the thermal imaging sight. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к области оптического приборостроения, более конкретно - к тепловизионным устройствам прицеливания, преимущественно для объектов бронетанковой техники.The utility model relates to the field of optical instrumentation, and more specifically to thermal imaging aiming devices, mainly for objects of armored vehicles.

Известен тепловизионный прицел для танка [1], включающий оптически связанные объектив и систему наблюдения теплового изображения объектов с прицельной маркой, наблюдаемой на экране монитора.Known thermal imaging sight for a tank [1], which includes an optically coupled lens and a system for observing the thermal image of objects with the reticle observed on the monitor screen.

Недостатком известного тепловизионного прицела для танка является невозможность оперативного контроля параллельности визирной оси прицела и оси орудия танка, которая может менять направления при высокой частоте стрельбы вследствие нагрева и колебаниях температуры воздуха, что не обеспечивает возможности учета рассогласования указанных осей или выверки прицела относительно орудия в полевых условиях и снижает точность стрельбы из него.A disadvantage of the well-known thermal imaging sight for a tank is the impossibility of operational monitoring of the parallelism of the sighting axis of the sight and the axis of the gun of the tank, which can change directions at a high firing frequency due to heating and air temperature fluctuations, which does not make it possible to take into account the mismatch of these axes or alignment of the sight relative to the gun in the field and reduces the accuracy of firing from it.

Задачей полезной модели является повышение точности стрельбы при использовании тепловизионного прицела для танка за счет обеспечения оперативного контроля параллельности визирной оси тепловизионного прицела и оси орудия танка.The objective of the utility model is to increase firing accuracy when using a thermal imaging sight for a tank by providing operational control of the parallelism of the sighting axis of the thermal imaging sight and the axis of the tank’s guns.

Для решения этой задачи в тепловизионный прицел для танка, включающий оптически связанные объектив и систему наблюдения с прицельной маркой, введен оптический блок для оптического сопряжения прицельной марки системы наблюдения с контрольной меткой на орудии танка, расположенный перед объективом с возможностью вывода из зоны входного зрачка объектива и выполненный в виде оптического клина, одна из рабочих поверхностей которого плоская, а вторая сферическая, при этом оптический клин выполнен из материала, прозрачного для рабочей области спектра излучения тепловизионного прицела. Оптический клин может быть To solve this problem, a thermal imaging sight for the tank, which includes an optically coupled lens and an observation system with an aiming mark, introduced an optical unit for optical conjugation of the aiming mark of the observation system with a control mark on the tank’s gun, located in front of the lens with the possibility of removing the lens from the entrance pupil and made in the form of an optical wedge, one of the working surfaces of which is flat and the second is spherical, while the optical wedge is made of a material transparent to the working area and the radiation spectrum of a thermal imaging sight. Optical wedge may be

снабжен непрозрачным экраном, размеры которого в любом направлении не менее диаметра входного зрачка объектива и имеющим отверстие, диаметр которого не превышает диаметра оптического клина.equipped with an opaque screen, the dimensions of which in any direction are not less than the diameter of the entrance pupil of the lens and have an opening whose diameter does not exceed the diameter of the optical wedge.

Введение в тепловизионный прицел для танка оптического блока для оптического сопряжения прицельной марки системы наблюдения с контрольной меткой на орудии танка, расположенного перед объективом с возможностью вывода из зоны входного зрачка объектива и выполненного в виде оптического клина, одна из рабочих поверхностей которого плоская, а вторая сферическая, при этом оптический клин выполнен из материала, прозрачного для рабочей области спектра излучения тепловизионного прицела, обеспечивает возможность оперативного контроля параллельности визирной оси тепловизионного прицела для танка и оси его орудия, а, следовательно, учета наблюдаемых ошибок при практической стрельбе, что приводит к повышению точности стрельбы при использовании заявляемого тепловизионного прицела для танка.Introduction to the thermal imaging sight for a tank of an optical unit for optical conjugation of the reticle of the surveillance system with a control mark on the tank’s gun, located in front of the lens with the possibility of withdrawing the lens from the entrance pupil of the lens and made in the form of an optical wedge, one of the working surfaces of which is flat and the second is spherical while the optical wedge is made of a material transparent to the working area of the radiation spectrum of the thermal imaging sight, it provides the possibility of operational control of parallel the integrity of the sighting axis of the thermal imaging sight for the tank and the axis of its guns, and, therefore, taking into account the observed errors in practical shooting, which leads to increased accuracy when using the inventive thermal imaging sight for the tank.

Снабжение оптического клина тепловизионного прицела для танка непрозрачным экраном, размеры которого в любом направлении не менее диаметра входного зрачка объектива и имеющим отверстие, диаметр которого не превышает диаметра оптического клина, обеспечивает достижение максимального контраста тепловизионного изображения, так как исключает наложение изображения местности, полученного излучением, прошедшим в объектив мимо оптического клина, на изображение контрольной метки орудия танка, что позволяет повысить точность наводки тепловизионного прицела на контрольную метку, а, следовательно, также способствует повышению точности стрельбы.Providing an optical wedge with a thermal imaging sight for a tank with an opaque screen, the size of which in any direction is not less than the diameter of the entrance pupil of the lens and having an opening whose diameter does not exceed the diameter of the optical wedge, ensures maximum contrast of the thermal imaging image, since it eliminates the overlap of the image of the area obtained by radiation, passing into the lens past the optical wedge to the image of the control mark of the tank’s gun, which allows to increase the accuracy of thermal aiming Zion sight on the check mark, and, therefore, also contributes to the accuracy of shooting.

На фиг.1 представлена принципиальная схема тепловизионного прицела для танка, на фиг.2 показан вид его поля зрения в момент контроля параллельности визирной оси и оси орудия танка.Figure 1 presents a schematic diagram of a thermal imaging sight for a tank, figure 2 shows a view of its field of view at the time of monitoring the parallelism of the sighting axis and the axis of the tank guns.

Тепловизионный прицел 1 для танка включает (фиг.1) оптически связанные объектив 2 и систему наблюдения с прицельной маркой, The thermal imaging sight 1 for the tank includes (Fig. 1) optically coupled lens 2 and a surveillance system with an aiming mark,

выполненную в виде фотоприемного устройства 3, выход которого подключен к монитору 4, причем оптически сопряженные объектив 2 и фотоприемное устройство 3 образуют тепловизионную камеру 5, а также оптический блок 6, расположенный перед объективом 2 с возможностью вывода из зоны входного зрачка объектива и выполненный в виде оптического клина 7, одна из рабочих поверхностей которого плоская, а вторая, например, обращенная к объективу 2, сферическая, и непрозрачный экран 8, размеры которого в любом направлении не менее диаметра входного зрачка объектива и имеющий отверстие, диаметр которого не превышает диаметр оптического клина 7. На фиг.1 показаны также орудие 9 танка с контрольной меткой 10, закрепленной на конце орудия 9. Материал оптического клина 7 прозрачен для рабочей области спектра излучения тепловизионного прицела 1, например, 8...12 мкм. В качестве материала для оптического клина 7 может быть использован германий.made in the form of a photodetector 3, the output of which is connected to the monitor 4, moreover, the optically paired lens 2 and the photodetector 3 form a thermal imaging camera 5, as well as an optical unit 6 located in front of the lens 2 with the possibility of outputting from the zone of the entrance pupil of the lens and made in the form optical wedge 7, one of the working surfaces of which is flat, and the second, for example, facing the lens 2, is spherical, and an opaque screen 8, the dimensions of which in any direction are not less than the diameter of the entrance pupil about lens and having a hole whose diameter does not exceed the diameter of the optical wedge 7. Figure 1 also shows the gun 9 of the tank with a control mark 10 mounted on the end of the gun 9. The material of the optical wedge 7 is transparent to the working area of the radiation spectrum of the thermal imaging sight 1, for example, 8 ... 12 microns. As a material for the optical wedge 7, germanium can be used.

На фиг.2 изображен вид экрана монитора 4 в момент контроля, где поз.11 - прицельная марка системы наблюдения, поз.12 - изображение контрольной метки 10.Figure 2 shows the view of the screen of the monitor 4 at the time of control, where item 11 is the aiming mark of the surveillance system, item 12 is the image of the control mark 10.

Контрольная метка 10 может быть выполнена в виде пропила на стволе орудия, а также в виде металлической пластины с отверстием, закрепленной на стволе орудия, или может иметь другую конструкцию.The control mark 10 may be made in the form of a cut on the barrel of the gun, as well as in the form of a metal plate with a hole mounted on the barrel of the gun, or may have a different design.

Работает тепловизионный прицел для танка следующим образом.The thermal imaging sight for the tank works as follows.

Оператор осуществляет наблюдение за местностью, изображение которой объективом 2 проецируется на фотоприемное устройство 3, которым преобразуется в видеосигнал и передается на монитор 4, и ведет стрельбу из орудия 9 танка. При этом оптический блок 6 выведен из зоны входного зрачка объектива по стрелке, показанной на фиг.1. При необходимости выполнить оперативный контроль параллельности визирной оси тепловизионного прицела 1 и оси орудия 9 танка оператор с помощью ручного или электрического привода вводит оптический блок 6 в зону входного зрачка объектива 2. Тепловое излучение от контрольной метки 10 The operator monitors the terrain, the image of which is projected by the lens 2 onto the photodetector 3, which is converted into a video signal and transmitted to the monitor 4, and fires from the gun 9 of the tank. In this case, the optical unit 6 is removed from the area of the entrance pupil of the lens in the arrow shown in figure 1. If necessary, carry out operational control of the parallelism of the sighting axis of the thermal imaging sight 1 and the axis of the gun 9 of the tank, the operator using a manual or electric drive enters the optical unit 6 into the area of the entrance pupil of the lens 2. Thermal radiation from the control mark 10

проходит через оптический клин 7, преломляясь и фокусируясь на его рабочих поверхностях, через отверстие в непрозрачном экране 8, затем попадает в объектив 2 тепловизионной камеры 5, который формирует в плоскости чувствительной площадки фотоприемного устройства 3 изображение 12 контрольной метки 10. Непрозрачный экран 8 отсекает нерабочее тепловое излучение, идущее от объектов мимо оптического клина 7. При этом оператор будет наблюдать на экране монитора 4 прицельную марку 11 (фиг.2) и изображение 12 контрольной метки 10 орудия 9 танка одновременно. В приведенном примере изображение 12 контрольной метки 10 имеет вид круглого пятна, являющегося изображением отверстия в пластине, закрепленной на стволе орудия 9 танка.passes through an optical wedge 7, refracting and focusing on its working surfaces, through an opening in an opaque screen 8, then enters the lens 2 of the thermal imaging camera 5, which forms an image 12 of the reference mark 10 in the plane of the sensitive area of the photodetector 3. The opaque screen 8 cuts off the idle thermal radiation coming from objects past the optical wedge 7. In this case, the operator will observe the reticle 11 (Fig. 2) and the image 12 of the control mark 10 of the gun 9 of the tank on the monitor screen 4 about. In the above example, the image 12 of the control mark 10 has the form of a round spot, which is the image of the hole in the plate, mounted on the barrel of the gun 9 of the tank.

Если нарушения параллельности визирной оси тепловизионного прицела 1 не произошло в процессе эксплуатации танка или во время стрельбы, то изображение 12 контрольной метки 10 будет совпадать с центром прицельной марки 11, как это показано на фиг.2. В этом случае выверка тепловизионного прицела 1 относительно орудия 9 не требуется и можно продолжать работу без введения угловых поправок.If the violation of the parallelism of the sighting axis of the thermal imaging sight 1 did not occur during operation of the tank or during firing, then the image 12 of the control mark 10 will coincide with the center of the aiming mark 11, as shown in Fig.2. In this case, the alignment of the thermal imaging sight 1 relative to the gun 9 is not required and you can continue to work without introducing angular corrections.

В противном случае, соответствующем фиг.2 (изображение 12, показанное пунктирной линией, смещено в сторону от центра прицельной марки 11), для обеспечения точной стрельбы необходимы либо выверка тепловизионного прицела 1 относительно орудия 9 танка, либо введение соответствующих угловых поправок при прицеливании. При наличии встроенной системы выверки оператор с помощью соответствующих приводов совмещает изображение 12 контрольной метки 10 на стволе орудия 9 танка с центром прицельной марки 11, устраняя непараллельность визирной оси прицела 1 и оси орудия 9 танка. При отсутствии такой системы оператор может учесть появившиеся ошибки хотя бы глазомерно, руководствуясь штрихами угловой шкалы в поле зрения прибора. В обоих случаях достигается повышение точности стрельбы.Otherwise, corresponding to figure 2 (the image 12, shown by the dashed line, is shifted away from the center of the aiming mark 11), to ensure accurate shooting, it is necessary either to reconcile the thermal imaging sight 1 relative to the gun 9 of the tank, or to introduce the corresponding angular corrections when aiming. If there is a built-in reconciliation system, the operator, using appropriate drives, combines the image 12 of the control mark 10 on the barrel of the gun 9 of the tank with the center of the aiming mark 11, eliminating the non-parallelism of the sighting axis of sight 1 and the axis of the gun 9 of the tank. In the absence of such a system, the operator can take into account the errors that have appeared at least by eye, guided by the strokes of the angular scale in the field of view of the device. In both cases, improved accuracy is achieved.

Таким образом, предлагаемый тепловизионный прицел для танка благодаря введению в него оптического блока, позволяющего осуществить оперативный контроль параллельности визирной оси прицела и оси орудия танка, обеспечивает решение задачи повышения точности стрельбы.Thus, the proposed thermal imaging sight for the tank, thanks to the introduction of an optical unit into it, which allows for the operational control of the parallelism of the sighting axis of the sight and the axis of the tank’s gun, provides a solution to the problem of increasing firing accuracy.

Источники информацииInformation sources

1. Изделие «ЭССА». Руководство по эксплуатации 7064.00.00.000 РЭ. ОАО «Пеленг», Минск, 2001 г. - прототип.1. The product "ESSA". Operating Instructions 7064.00.00.000 OM. Peleng OJSC, Minsk, 2001 - prototype.

Claims (2)

1. Тепловизионный прицел для танка, включающий оптически связанные объектив и систему наблюдения с прицельной маркой, отличающийся тем, что введен оптический блок для оптического сопряжения прицельной марки системы наблюдения с контрольной меткой на орудии танка, расположенный перед объективом с возможностью вывода из зоны входного зрачка объектива и выполненный в виде оптического клина, одна из рабочих поверхностей которого плоская, а вторая сферическая, при этом оптический клин выполнен из материала, прозрачного для рабочей области спектра излучения тепловизионного прицела.1. A thermal imaging sight for a tank, which includes an optically coupled lens and an observation system with an aiming mark, characterized in that an optical unit for optical pairing of the aiming mark of the observation system with a control mark on the gun of the tank is installed, located in front of the lens with the possibility of withdrawing from the zone of the entrance pupil of the lens and made in the form of an optical wedge, one of the working surfaces of which is flat and the second is spherical, while the optical wedge is made of a material transparent to the working area pektra radiation thermal sight. 2. Тепловизионный прицел по п.1, отличающийся тем, что оптический клин снабжен непрозрачным экраном, размеры которого в любом направлении не менее диаметра входного зрачка объектива и имеющим отверстие, диаметр которого не превышает диаметр оптического клина.

2. The thermal imaging sight according to claim 1, characterized in that the optical wedge is equipped with an opaque screen, the dimensions of which in any direction are not less than the diameter of the entrance pupil of the lens and have an opening whose diameter does not exceed the diameter of the optical wedge.