RU2549552C2

RU2549552C2 - Method of tracking aerial target and telescopic sight having tracking range finder for implementing said method

Info

Publication number: RU2549552C2
Application number: RU2012115953/28A
Authority: RU
Inventors: Василий Васильевич Ефанов; Андрей Александрович Ашурков; Федор Михайлович Вытришко; Николай Витальевич Гаврилов; Александр Александрович Закота; Игорь Вадимович Махно
Priority date: 2012-04-19
Filing date: 2012-04-19
Publication date: 2015-04-27
Also published as: RU2012115953A

Abstract

FIELD: physics, optics.

SUBSTANCE: invention relates to telescopic sights of guidance systems of controlled objects and can be used in air defence fire control systems. The method comprises detecting an aerial target; selecting angular aiming speed of an electro-optical module (EOM) by superimposing the cross on a monitor screen with the target; turning the EOM into an automatic target tracking mode by inputting an image of the target into a tracking gate and issuing a Capture command; measuring the current range to the target by emitting laser radiation towards the target and receiving the radiation reflected from the target; controlling the spatial position of the laser radiation towards the target by issuing control commands, which correspond to angular coordinates of the target, to a two-dimensional acoustooptical deflector; converting the digital code of the range into a video signal; display thereof on a monitor in the form of a digital inscription; determining angular velocities of the aerial target and the drive of the EOM; determining the value and direction of the necessary changes of the angular velocities of the drive of the EOM by comparing angular velocities of the target and the drive of the EOM; issuing a recommendation to the pointer of a portable system on the required value and direction of changing angular velocity of the drive of the EOM.

EFFECT: high reliability of tracking high-speed and manoeuvring targets.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к оптическим прицелам систем наведения управляемых объектов и может быть использовано в системах управления огнем противовоздушной обороны.The invention relates to optical sights of guidance systems of guided objects and can be used in air defense fire control systems.

Известен способ сопровождения воздушной цели, который заключается в совмещении наводчиком прицельной марки (перекрестье) визирного канала оптического прицела с целью и измерении дальности дальномерным каналом (патент РФ № 2224206, от 22.07.2002 г., МПК:7 F41G 7/26).There is a method of tracking an air target, which consists in combining the aiming mark (crosshairs) with the gunner of the sighting channel of the optical sight with the target and measuring the distance with the rangefinder channel (RF patent No. 2224206, July 22, 2002, IPC: 7 F41G 7/26).

Известен оптический прицел, который в своем составе содержит два канала - визирный и дальномерный. Визирный канал содержит телевизионную или(и) тепловизионную системы (ТС), включающие в свой состав соответствующий видеодатчик (ВД) и монитор для наблюдения фоноцелевой обстановки. Использование в составе прицела ТС обеспечивает совместимость прицела с автоматом сопровождения цели (патент РФ № 2224206, от 22.07.2002 г., МПК:7 F41G 7/26).Known optical sight, which in its composition contains two channels - sight and rangefinder. The sighting channel contains a television or (and) thermal imaging system (TS), including an appropriate video sensor (VD) and a monitor for monitoring the phono-target environment. The use of the vehicle as part of the scope ensures compatibility of the sight with a target tracking machine (RF patent No. 2224206, July 22, 2002, IPC: 7 F41G 7/26).

Недостатками данного способа и оптического прицела является повышение угловой ошибки наведения прицельной марки визирного канала на цель при осуществлении наведения на маневрирующую цель, что не позволяет осуществить измерения дальности до цели.The disadvantages of this method and the optical sight is an increase in the angular error of aiming the aiming mark of the target channel on the target when pointing at a maneuvering target, which does not allow measuring the distance to the target.

Так, например, для зенитной самоходной установки «Гепард» (Германия) ошибки наведения при стрельбе составляют 3-4 мрад. Для боевых машин комплексов «Тунгуска», где введены более сложные алгоритмы формирования сигналов управления приводами, эта ошибка зависит от квалификации наводчика и составляет при средней квалификации наводчика 0,4-0,6 мрад и 0,2-0,3 мрад при высокой квалификации (патент РФ № 2217681, от 19.07.2001 г., МПК: 7F41G 7/20).So, for example, for the Cheetah anti-aircraft self-propelled gun (Germany), guidance errors during shooting are 3-4 mrad. For combat vehicles of Tunguska complexes, where more sophisticated algorithms for generating drive control signals have been introduced, this error depends on the gunner’s qualifications and is 0.4-0.6 mrad and 0.2-0.3 mrad for highly skilled gunners with high qualifications (RF patent No. 2217681, dated July 19, 2001, IPC: 7F41G 7/20).

В ряде современных оптических прицелов систем управления с видеодатчиками визирного канала используются автоматы сопровождения цели (АСЦ), в которых после обнаружения цели наводчиком на мониторе на цель накладывается строб сопровождения и АСЦ автоматически по заданному алгоритму сопровождает стробом цель и вырабатывает сигналы рассогласования - координаты цели относительно линии визирования (В.В. Молебный. Оптико-локационные системы. М.: Машиностроение, 1981 г., глава 4).In a number of modern optical sights of control systems with video sensors of the target channel, target tracking machines (ASC) are used, in which, after a target is detected by a gunner on the monitor, a tracking strobe is superimposed on the target and the ASC automatically guides the target with a strobe and generates mismatch signals - target coordinates relative to the line Sights (V.V. Molebny. Optical-location systems. M: Mechanical Engineering, 1981, Chapter 4).

Выходные сигналы АСЦ подаются на приводы оптического прицела, которые разворачивают оптический прицел до уменьшения сигналов рассогласования, и таким образом осуществляется автоматическое слежение за целью.The output signals of the ACS are fed to the optical sight drives, which deploy the optical sight to reduce the mismatch signals, and thus automatically track the target.

Такие автоматизированные системы сопровождения цели также имеют угловую ошибку слежения, связанную с угловой ошибкой приводов при сопровождении цели, особенно в условиях слежения за движущейся маневрирующей целью и при работе в движении. Величина этой ошибки, в зависимости от конструкции прицела и условий применения, может составлять 0,3-1,5 мрад.Such automated target tracking systems also have an angular tracking error associated with the angular error of the drives when tracking the target, especially when tracking a moving maneuvering target and when working in motion. The magnitude of this error, depending on the design of the sight and the conditions of use, can be 0.3-1.5 mrad.

Для повышения дальности измерения цели дальномер должен иметь малую угловую расходимость лазерного излучения. Ряд современных дальномеров имеет угловую расходимость лазерного излучения около 0,6 мрад.To increase the target measurement range, the range finder should have a small angular divergence of the laser radiation. A number of modern range finders have an angular divergence of laser radiation of about 0.6 mrad.

Поэтому в ряде случаев ошибки слежения за целью превышают угловую расходимость лазерного излучения дальномеров и измерение текущей дальности до цели в реальном времени невозможно.Therefore, in some cases, target tracking errors exceed the angular divergence of the laser radiation of the rangefinders and it is impossible to measure the current range to the target in real time.

Наиболее близким к изобретению является способ сопровождения воздушной цели, заключающийся в обнаружении воздушной цели наводчиком переносного комплекса, выборе угловой скорости наведения оптико-электронного модуля (ОЭМ) путем совмещения перекрестья на экране монитора с целью, переводе ОЭМ в режим автоматического слежения за целью путем ввода изображения цели внутрь строба слежения и выдачи команды «Захват», измерении текущей дальности до цели путем излучения лазерного излучения в направлении на цель и приеме отраженного от цели излучения, обеспечения управления пространственным положением лазерного излучения в направлении на цель путем выдачи команд управления, соответствующих угловым координатам цели, на двухкоординатный акустооптический дефлектор, преобразовании цифрового кода дальности в видеосигнал, высвечивании его на мониторе в виде цифровой надписи (патент РФ № 2410629, от 27.01.2010 г., МПК F41G 7/26 (2006.01), G01C 3/08 (2006.01).Closest to the invention is a method of tracking an air target, which consists in detecting an air target by the gunner of a portable complex, choosing the angular velocity of pointing the optoelectronic module (OEM) by combining the crosshairs on the monitor screen with the target, putting the OEM in automatic tracking of the target by entering an image target inside the tracking gate and issuing the command “Capture”, measuring the current range to the target by emitting laser radiation in the direction to the target and receiving reflected from the target exercises, providing control of the spatial position of the laser radiation towards the target by issuing control commands corresponding to the angular coordinates of the target to a two-axis acousto-optical deflector, converting a digital range code into a video signal, highlighting it on the monitor in the form of a digital inscription (RF patent No. 2410629, dated 27.01 .2010, IPC F41G 7/26 (2006.01), G01C 3/08 (2006.01).

Наиболее близким к изобретению является оптический прицел, содержащий оптико-электронный модуль (ОЭМ), в котором размещены оптически сопряженные видеодатчик визирного канала и дальномерный канал. Дальномерный канал состоит из передающего устройства, включающего последовательно соединенные лазерный излучатель и выходную оптическую систему, и приемного устройства, включающего последовательно соединенные приемную оптическую систему, фотоприемное устройство и вычислитель дальности до цели. А также оптический прицел содержит привод наведения и стабилизации, блок преобразования сигналов управления, автомат сопровождения цели, датчики команд управления приводами и АСЦ и монитор. Причем выход видеодатчика визирного канала соединен с первым входом автомата сопровождения цели, второй вход которого соединен с выходом вычислителя дальности до цели, видеовыход видеодатчика визирного канала соединен с входом монитора, а цифровой выход сигналов угловых ошибок слежения за целью соединен с первым входом блока преобразования сигналов управления, выход которого соединен с входами привода наведения и стабилизации, выходы которого механически соединены с оптико-электронным модулем. Выходы датчиков команд управления приводами и АСЦ соединены со вторым входом блока преобразования сигналов управления, третьим входом управления автомата сопровождения цели и входом управления лазерного излучателя дальномерного канала.Closest to the invention is an optical sight containing an optoelectronic module (OEM), which houses the optically coupled video sensor of the sighting channel and the rangefinder channel. The rangefinder channel consists of a transmitting device, including a laser emitter and an output optical system connected in series, and a receiving device, including a receiving optical system, a photodetector and a range calculator, connected in series. As well as an optical sight, it contains a guidance and stabilization drive, a control signal conversion unit, a target tracking automaton, sensors of drive control commands and an ACS, and a monitor. Moreover, the output of the video sensor of the target channel is connected to the first input of the target tracking automaton, the second input of which is connected to the output of the target range calculator, the video output of the target channel video sensor is connected to the monitor input, and the digital output of the target tracking angle error signals is connected to the first input of the control signal conversion unit the output of which is connected to the inputs of the guidance and stabilization drive, the outputs of which are mechanically connected to the optoelectronic module. The outputs of the sensors of the drive control commands and the ACS are connected to the second input of the control signal conversion unit, the third control input of the target tracking automaton and the control input of the laser emitter of the rangefinder channel.

При этом в состав оптического прицела введены последовательно соединенные блок масштабирования и блок управления акустооптическим дефлектором, включающий последовательно соединенные блок термокомпенсации, сумматор, двухканальный синтезатор частот, а также двухкоординатный акустооптический дефлектор, установленный между оптически сопряженными лазерным излучателем и выходной оптической системой передающего устройства дальномерного канала, при этом вход двухкоординатного акустооптического дефлектора соединен с выходом лазерного излучателя, а выход двухкоординатного акустооптического дефлектора соединен с входом выходной оптической системы. Цифровой выход сигналов угловых ошибок автомата сопровождения цели соединен с входом блока масштабирования. Выходы блока управления дефлектором соединены с входами двухкоординатного акустооптического дефлектора. Причем диаметр d чувствительной площадки фотодиода фотоприемного устройства дальномерного канала удовлетворяет условию: d>2F·ф_м, где F - фокусное расстояние приемной оптической системы дальномерного канала; ф_м - максимальная угловая ошибка сопровождения цели оптическим прицелом (патент РФ № 2410629, от 27.01.2010 г., МПК F41G 7/26 (2006.01), G01C 3/08 (2006.01).At the same time, a scaling unit and an acousto-optic deflector control unit, including a series-connected thermocompensation unit, an adder, a two-channel frequency synthesizer, and a two-coordinate acousto-optic deflector installed between the optically coupled laser emitter and the output optical system of the transmitting device of the ranging channel, are introduced into the optical sight the input of the two-coordinate acousto-optical deflector is connected to the output of the laser emitter, and the output XY acoustooptic deflector is connected to the input of an output optical system. The digital output of the angle error signals of the target tracking automaton is connected to the input of the scaling unit. The outputs of the deflector control unit are connected to the inputs of the two-coordinate acousto-optic deflector. Moreover, the diameter d of the sensitive area of the photodiode of the photodetector of the rangefinder channel satisfies the condition: d> 2F · f _m , where F is the focal length of the receiving optical system of the rangefinder channel; f _m - the maximum angular error of tracking the target with an optical sight (RF patent No. 2410629, dated January 27, 2010, IPC F41G 7/26 (2006.01), G01C 3/08 (2006.01).

Недостатком оптического прицела является низкая надежность сопровождения высокоскоростной маневрирующей цели из-за отсутствия информации для наводчика переносного комплекса о необходимой величине и направлении изменения (уменьшение или увеличение) угловой скорости движения привода оптико-электронного модуля.The disadvantage of the optical sight is the low reliability of tracking a high-speed maneuvering target due to the lack of information for the gunner of the portable system about the required size and direction of change (decrease or increase) in the angular velocity of the optical-electronic module drive.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение надежности сопровождения быстролетящих и маневрирующих целей за счет выдачи рекомендаций наводчику переносного комплекса о необходимой величине и направлении изменения угловой скорости движения привода оптико-электронного модуля.The technical result of the invention is to increase the reliability of tracking fast-flying and maneuvering targets by issuing recommendations to the gunner of the portable complex about the required magnitude and direction of change in the angular velocity of the optical-electronic module drive.

Технический результат достигается в способе сопровождения воздушной цели, заключающемся в обнаружении воздушной цели, выборе угловой скорости наведения оптико-электронного модуля (ОЭМ) путем совмещения перекрестья на экране монитора с целью, переводе ОЭМ в режим автоматического слежения за целью путем ввода изображения цели внутрь строба слежения и выдачи команды «Захват», измерении текущей дальности до цели путем излучения лазерного излучения в направлении на цель и приеме отраженного от цели излучения, обеспечения управления пространственным положением лазерного излучения в направлении на цель путем выдачи команд управления, соответствующих угловым координатам цели, на двухкоординатный акустооптический дефлектор, преобразовании цифрового кода дальности в видеосигнал, высвечивании его на мониторе в виде цифровой надписи, дополнительно определяют угловые скорости движения воздушной цели и привода ОЭМ, определяют величину и направления необходимых изменений угловых скоростей движения привода ОЭМ путем сравнения угловых скоростей движения цели и привода ОЭМ, выдают рекомендации наводчику переносного комплекса о необходимой величине и направлении изменения угловой скорости движения привода ОЭМ.The technical result is achieved in the method of tracking an air target, which consists in detecting an air target, choosing the angular pointing velocity of the optoelectronic module (OEM) by combining the crosshairs on the monitor screen with the target, putting the OEM in automatic tracking mode by entering the target image inside the tracking strobe and issuing the command “Capture”, measuring the current range to the target by emitting laser radiation in the direction to the target and receiving the radiation reflected from the target, providing control is simple position of the laser radiation in the direction of the target by issuing control commands corresponding to the angular coordinates of the target to a two-coordinate acousto-optical deflector, converting a digital range code into a video signal, highlighting it on the monitor in the form of a digital inscription, in addition determine the angular velocity of the air target and the OEM drive, determine the magnitude and direction of the necessary changes in the angular velocity of the OEM drive by comparing the angular velocities of the target and the OEM drive, issue recommendations to the gunner of the portable system about the required value and direction of change of the angular velocity of the OEM drive.

Способ реализуется в оптическом прицеле, содержащим оптико-электронный модуль (ОЭМ), в котором размещены видеодатчик визирного канала и дальномерный канал, состоящий из передающего устройства, включающего соединенные лазерный излучатель и выходную оптическую систему, и приемного устройства, включающего последовательно соединенные приемную оптическую систему, фотоприемное устройство и вычислитель дальности до цели, а также привод наведения и стабилизации, блок преобразования сигналов управления, автомат сопровождения цели, датчики команд управления приводами и монитор, причем выход видеодатчика визирного канала соединен с первым входом автомата сопровождения цели, второй вход которого соединен с выходом вычислителя дальности до цели, видеовыход автомата сопровождения цели соединен с входом монитора, а цифровой выход сигналов угловых ошибок автомата сопровождения цели соединен с первым входом блока преобразования сигналов управления, выход которого соединен с входами привода наведения и стабилизации, выходы которого механически соединены с оптико-электронным модулем, выходы датчиков команд управления приводами соединены со вторым входом блока преобразования сигналов управления, третьим входом управления автомата сопровождения цели и входом управления лазерного излучателя дальномерного канала, последовательно соединенные блок масштабирования, блок электронный управления акустооптическим дефлектором, включающий последовательно соединенные блок термокомпенсации, сумматор, двухканальный синтезатор частот, а также двухкоординатный акустооптический дефлектор, установленный между лазерным излучателем и выходной оптической системой передающего устройства дальномерного канала, при этом вход двухкоординатного акустооптического дефлектора соединен с выходом лазерного излучателя, а выход двухкоординатного акустооптического дефлектора соединен с входом выходной оптической системы, цифровой выход сигналов угловых ошибок автомата сопровождения цели соединен с входом блока масштабирования, выходы блока электронного управления акустооптическим дефлектором соединены с входами двухкоординатного акустооптического дефлектора, причем диаметр d чувствительной площадки фотодиода фотоприемного устройства дальномерного канала удовлетворяет условию d>2F·ф_м, где F - фокусное расстояние приемной оптической системы дальномерного канала; ф_м - максимальная угловая ошибка сопровождения цели оптическим прицелом, дополнительно введен блок анализа угловой скорости перемещения цели, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым выходом датчиков команд управления приводами и первым выходом автомата сопровождения цели, а первый, второй и третьи выходы соединены со вторым, третьим и четвертыми входами монитора, блок анализа угловой скорости перемещения цели состоит из блока определения угловой скорости вращения привода и блока определения угловой скорости перемещения цели, вычитающего устройства, первого и второго диодов, при этом первый и второй входы блока анализа угловой скорости перемещения цели являются соответственно входами блока определения угловой скорости движения привода и блока определения угловой скорости движения цели, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами вычитающего устройства, выход которого соединен с входами первого и второго диодов, выход вычитающего устройства, выходы первого и второго диодов, являются, соответственно, первым, вторым и третьим выходами блока анализа угловой скорости перемещения цели, блок определения угловой скорости перемещения привода (цели) состоит из первого и n вторых элементов НЕ, первого и n вторых пороговых устройств, задатчика сигналов, вычитающего устройства, дифференцирующей цепи, первого и второго элементов ИЛИ, сдвигового регистра, генератора сигналов, n элементов И, n счетчиков, n ключей, делителя, причем вход блока определения угловой скорости перемещения цели, является первыми входами первого и n вторых пороговых устройств, вторые входы которых соединены соответственно с первым и n вторыми выходами задатчика сигналов, выход первого порогового устройства соединен с входом первого элемента НЕ, входом дифференцирующей цепи и первым входом вычитающего устройства, выходы n вторых пороговых устройств соединены с входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом сдвигового регистра и вторым входом вычитающего устройства, выход дифференцирующей цепи соединен со вторыми входами сдвигового регистра и n счетчиков, выход генератора импульсов соединен с третьими входами сдвигового регистра и n элементов И, выход первого элемента НЕ соединен с первыми входами n элементов И, выходы сдвигового регистра через n вторые элементы НЕ соединены со вторыми входами n элементов И, выходы которых соединены с первыми входами счетчиков, выходы которых соединены со входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом делителя, вторые входы которого соединены с выходами n ключей, первые и вторые входы которых соединены соответственно с выходом вычитающего устройства и выходами сдвигового регистра, выход делителя является выходом блока определения угловой скорости движения привода (цели).The method is implemented in an optical sight containing an optical-electronic module (OEM), in which a video sensor of the sighting channel and a rangefinder channel are located, consisting of a transmitting device including a connected laser emitter and an output optical system, and a receiving device including a series-connected receiving optical system, photodetector and target range calculator, as well as guidance and stabilization drive, control signal conversion unit, target tracking automaton, sensors for drive control omand and monitor, the output of the target channel video sensor connected to the first input of the target tracking automaton, the second input of which is connected to the target range calculator output, the target tracking automaton video output is connected to the monitor input, and the digital output of the angle error signals of the target tracking automaton is connected to the first input of the control signal conversion unit, the output of which is connected to the inputs of the guidance and stabilization drive, the outputs of which are mechanically connected to the optoelectronic by the module, the outputs of the sensors of the drive control commands are connected to the second input of the control signal conversion unit, the third control input of the target tracking automaton and the control input of the laser emitter of the rangefinder channel, the scaling unit is connected in series, the acousto-optic deflector electronic control unit includes a thermal compensation unit in series, an adder, two-channel frequency synthesizer, as well as a two-coordinate acousto-optical deflector installed between the laser the emitter and the output optical system of the transmitting device of the rangefinder channel, the input of the two-coordinate acousto-optical deflector connected to the output of the laser emitter, and the output of the two-coordinate acousto-optical deflector connected to the input of the output optical system, the digital output of the signals of angular errors of the target tracking automaton is connected to the input of the scaling unit, the outputs acousto-optic deflector electronic control unit connected to inputs of a two-coordinate acousto-optic deflector torus, the diameter of the sensitive area of the photodiode d ranging channel photodetector satisfies the condition d> 2F · f_mwhere F is the focal length of the receiving optical system of the rangefinder channel; f_m - maximum angular error tracking the target with an optical sight, optional a unit for analyzing the angular velocity of moving the target is introduced, the first and second inputs of which are connected respectively to the first output of the sensors of the drive control commands and the first output of the target tracking automaton, and the first, second and third outputs are connected to the second, third and fourth inputs of the monitor, the angular velocity analysis unit movement of the target consists of a unit for determining the angular velocity of rotation of the drive and a unit for determining the angular velocity of movement of the target, a subtracting device, the first and second diodes, the first and second the swarm inputs of the block for analyzing the angular velocity of the target are respectively the inputs of the block for determining the angular velocity of the drive and the block for determining the angular velocity of the target, the outputs of which are connected respectively to the first and second inputs of the subtractor, the output of which is connected to the inputs of the first and second diodes, the output of the subtractor , the outputs of the first and second diodes are, respectively, the first, second, and third outputs of the block for analyzing the angular velocity of the target, block determining angles of the drive (target) moving speed consists of the first and n second elements of NOT, the first and n second threshold devices, signal generator, subtractor, differentiating circuit, first and second elements of OR, shift register, signal generator, n elements AND, n counters , n keys, a divider, the input of the unit determining the angular velocity of the target moving, being the first inputs of the first and n second threshold devices, the second inputs of which are connected respectively to the first and n second outputs of the signal setter, the output of of the threshold device is connected to the input of the first element NOT, the input of the differentiating circuit and the first input of the subtractor, the outputs of the n second threshold devices are connected to the inputs of the first OR element, the output of which is connected to the first input of the shift register and the second input of the subtractor, the output of the differential circuit is connected to the second inputs of the shift register and n counters, the output of the pulse generator is connected to the third inputs of the shift register and n elements AND, the output of the first element is NOT connected to the first by the moves of n AND elements, the outputs of the shift register through n second elements are NOT connected to the second inputs of n AND elements, the outputs of which are connected to the first inputs of the counters, the outputs of which are connected to the inputs of the second OR element, the output of which is connected to the first input of the divider, the second inputs of which are connected with the outputs of n keys, the first and second inputs of which are connected respectively to the output of the subtracting device and the outputs of the shift register, the output of the divider is the output of the unit for determining the angular velocity of the drive ( s).

На фиг.1 приведена блок-схема оптического прицела со следящим дальномером, где 1 - оптико-электронный модуль (ОЭМ), 2 - видеодатчик визирного канала, 3 - дальномерный канал, 4 - передающее устройство, 5 - приемное устройство, 6 - привод наведения и стабилизации ОЭМ, 7 - блок преобразования сигналов управления, 8 - автомат сопровождения цели (АСЦ), 9 - датчики команд управления приводами, 10 - монитор, 11 - блок масштабирования, 12 - блок электронный управления акустооптическим дефлектором, 13 - блок анализа угловой скорости движения цели, 14 - двухканальный синтезатор частот, 15 - сумматор, 16 - блок термокомпенсации, 17 - лазерный излучатель, 18 - двухкоординатный акустооптический дефлектор, 19 - выходная оптическая система, 20 - вычислитель дальности до цели, 21 - фотоприемное устройство, 22 - приемная оптическая система, 23 - наводчик.Figure 1 shows a block diagram of an optical sight with a tracking range finder, where 1 is an optoelectronic module (OEM), 2 is a video sensor of the sighting channel, 3 is a rangefinder channel, 4 is a transmitting device, 5 is a receiving device, 6 is a guidance drive OEM stabilization, 7 - control signal conversion unit, 8 - target tracking automaton (ASC), 9 - actuator control command sensors, 10 - monitor, 11 - scaling unit, 12 - acousto-optic deflector electronic control unit, 13 - angular velocity analysis unit target movement, 14 - two-channel synt frequency mash, 15 - adder, 16 - thermal compensation unit, 17 - laser emitter, 18 - two-axis acousto-optical deflector, 19 - output optical system, 20 - target range calculator, 21 - photodetector, 22 - receiving optical system, 23 - gunner .

На фиг.2 приведена блок-схема блока 13 анализа угловой скорости движения цели, где 24 - блок определения угловой скорости вращения привода, 25 - блок определения угловой скорости перемещения цели, 26 -вычитающее устройство, 27 - первый и 28 - второй диоды, кроме того, приведена структурная схема блока 24 определения угловой скорости перемещения привода, где 29 первый и 30 n вторых элементов НЕ, 31 - первый и 32 - n вторых пороговых устройств, 33 - задатчик сигналов, 34 -вычитающее устройство, 35 - дифференцирующая цепь, 36 - первый и второй 37 - элементы ИЛИ, 38 - сдвиговой регистр, 39 - генератора сигналов, 40 - n элементы И, 41 - n счетчики, 42 - n ключи, 43 - делитель.Figure 2 shows a block diagram of a block 13 for analyzing the angular velocity of the target, where 24 is a block for determining the angular velocity of rotation of the drive, 25 is a block for determining the angular velocity of the target, 26 is a subtractor, 27 is the first and 28 are the second diodes, except In addition, the block diagram of the block 24 for determining the angular velocity of the drive is shown, where 29 are the first and 30 n second elements NOT, 31 are the first and 32 are n second threshold devices, 33 is a signal generator, 34 is a subtractor, 35 is a differentiating circuit, 36 - first and second 37 - elements OR, 38 - shifts th register, 39 - signal generator, 40 - n AND gates, 41 - n counters 42 - n keys 43 - divider.

Оптический прицел со следящим дальномером содержит оптико-электронный модуль (ОЭМ) 1, в котором размещены оптически сопряженные видеодатчик визирного канала 2 и дальномерный канал 3, включающий передающее устройство 4 и приемное устройство 5, привод 6 наведения и стабилизации ОЭМ, блок 7 преобразования сигналов управления, автомат 8 сопровождения цели (АСЦ), датчики 9 команд управления (ДКУ) приводами, монитор (видеоконтрольное устройство) 10, блок 11 масштабирования (БМ), блок 12 электронный управления акустооптическим дефлектором, блок 13 определения угловой скорости движения цели.An optical sight with a tracking rangefinder contains an optical electronic module (OEM) 1, which houses the optically coupled video sensor of the sighting channel 2 and the rangefinder channel 3, including a transmitting device 4 and a receiving device 5, an OEM guidance and stabilization drive 6, a control signal conversion unit 7 , target tracking machine 8 (ASC), sensors 9 of control commands (DCU) of drives, monitor (video monitoring device) 10, scaling unit 11 (BM), block 12 of electronic control of an acousto-optical deflector, block 13 eniya angular velocity target motion.

Передающее устройство 4 дальномерного канала 3 состоит из последовательно соединенного лазерного излучателя 17, двухкоординатного акустооптического дефлектора 18 и выходной оптической системы 19.The transmitting device 4 of the rangefinder channel 3 consists of a series-connected laser emitter 17, a two-coordinate acousto-optical deflector 18 and an output optical system 19.

Приемное устройство 5 дальномерного канала 3 состоит из последовательно соединенных приемной оптической системы 22, фотоприемного устройства 21 и вычислителя дальности до цели 20.The receiving device 5 of the ranging channel 3 consists of a series-connected receiving optical system 22, a photodetector 21 and a distance calculator to the target 20.

Блок электронный управления акустооптическим дефлектором 12, состоит из двухканального синтезатора частот 14, сумматора 15 и блока термокомпенсации 16.The electronic control unit of the acousto-optical deflector 12, consists of a two-channel frequency synthesizer 14, an adder 15 and a temperature compensation unit 16.

Блок 13 анализа угловой скорости движения цели содержит блок 24 определения угловой скорости движения привода и блок 25 определения угловой скорости движения цели, вычитающее устройство 26, первый 27 и второй 28 диоды, при этом блоки 24 (25) определения угловой скорости движения привода и цели состоят из первого 29, n вторых 30 элементов НЕ, первого 31 и n вторых 32 пороговых устройств, задатчика 33 сигналов, вычитающего устройства 34, дифференцирующей цепи 35, первого 36 и второго 37 элементов ИЛИ, сдвигового регистра 38, генератора 39 сигналов, n элементов И 40, n счетчиков 41, n ключей 42, делителя 43.Block 13 analysis of the angular velocity of the target includes a block 24 for determining the angular velocity of the drive and block 25 for determining the angular velocity of the target, a subtractor 26, first 27 and second 28 diodes, while blocks 24 (25) for determining the angular velocity of the drive and the target are from the first 29, n second 30 elements NOT, the first 31 and n second 32 threshold devices, a signal generator 33, a subtractor 34, a differentiating circuit 35, a first 36 and a second 37 OR elements, a shift register 38, a signal generator 39, n AND elements 40, n Meters withstand 41, n keys 42, the divider 43.

Блок 13 анализа угловой скорости движения цели позволяет наводчику осуществлять надежное сопровождение маневренной цели за счет выдачи дополнительной информации о величине и направлении (увеличение или уменьшение) рассогласования по угловой скорости между целью и приводами.Block 13 analysis of the angular velocity of the target allows the gunner to provide reliable tracking of the maneuverable target by issuing additional information about the magnitude and direction (increase or decrease) of the mismatch in angular velocity between the target and the drives.

Оптический прицел работает следующим образом.The optical sight works as follows.

Наводчик 23, обнаружив изображение цели на экране монитора 10, перемещая кнюпель управления приводами ДКУ 9, задает скорость наведения ОЭМ по угловым координатам и, управляя приводами ОЭМ 1, старается совместить перекрестье на экране монитора 10 с целью (фиг.1). На экране монитора имеется изображение строба захвата цели, которое в исходном состоянии, без автосопровождения цели, периодически меняет яркость. При вводе изображения цели внутрь строба слежения наводчик нажимает кнопку «Захват» ДКУ 9 и прицел переходит в режим автоматического слежения за целью, стараясь совместить перекрестье прицела (линию визирования) с целью. В режиме автосопровождения изображение строба захвата цели на экране монитора яркость не меняет.The gunner 23, having detected the target image on the screen of the monitor 10, moving the joystick for controlling the drives of the DCU 9, sets the speed of pointing the OEM along the angular coordinates and, controlling the drives of the OEM 1, tries to combine the crosshairs on the screen of the monitor 10 with the target (Fig. 1). On the monitor screen there is an image of the target capture strobe, which in the initial state, without auto tracking, periodically changes the brightness. When entering the image of the target inside the tracking gate, the gunner presses the “Capture” button of DCU 9 and the sight switches to automatic tracking of the target, trying to combine the crosshairs of the sight (line of sight) with the target. In auto tracking mode, the image of the target capture strobe on the monitor screen does not change the brightness.

Цель находится внутри строба сопровождения, но из-за ошибок приводов она смещена относительно линии прицеливания на некоторый угол. Цифровые коды угловых координат цели от АСЦ поступают на первый вход блока преобразования сигналов управления 7, а также поступают на вход БМ 11. Блок преобразования сигналов управления 7 преобразует их в сигналы команд управления приводом наведения и стабилизации ОЭМ 6, обеспечивая тем самым удержание цели внутри строба захвата цели.The target is inside the tracking strobe, but due to drive errors, it is offset relative to the line of sight by a certain angle. Digital codes of the angular coordinates of the target from the ACS are fed to the first input of the control signal conversion block 7, and also fed to the BM input 11. The control signal conversion block 7 converts them into control command signals of the OEM 6 guidance and stabilization drive, thereby ensuring target retention inside the strobe capture target.

При переходе прицела в режим автоматического слежения за целью возможно измерение текущей дальности до цели. Наводчик нажимает кнопку «Текущая дальность» ДКУ 9, при этом лазерный излучатель 17 передающего устройства 4 дальномерного канала 3 формирует лазерные импульсы с заданной частотой повторения. Цифровые коды сигналов угловых координат цели от АСЦ, поступившие на вход блока масштабирования 11, преобразуются последним, с учетом требуемых для работы коэффициентов преобразования, в цифровые коды управления дефлекторами и поступают на входы блока электронного управления дефлекторами 12. В нем входные цифровые коды управления дефлекторами преобразуются в высокочастотные сигналы управления f_z и f_y, которые подаются на двухкоординатный акустооптичеcкий дефлектор 18 передающего устройства 4 дальномерного канала 3, вызывая угловое смещение лазерного пучка на величину, пропорциональную величине измеренных угловых координат цели. Тем самым, несмотря на угловое смещение цели относительно оптической оси прицела, лазерный пучок передающего устройства 4 дальномерного канала 3 направлен на цель.When the sight switches to the automatic tracking mode, it is possible to measure the current range to the target. The gunner presses the button "Current range" DCU 9, while the laser emitter 17 of the transmitting device 4 of the rangefinder channel 3 generates laser pulses with a given repetition rate. The digital codes of the signals of the angular coordinates of the target from the ACS, received at the input of the scaling unit 11, are converted last, taking into account the conversion factors required for operation, into digital deflector control codes and fed to the inputs of the electronic deflector control unit 12. In it, the input digital deflector control codes are converted in high-frequency control signals f _z and f _y , which are fed to the two-coordinate acousto-optical deflector 18 of the transmitting device 4 of the ranging channel 3, causing an angular displacement the laser beam is proportional to the measured angular coordinates of the target. Thus, despite the angular displacement of the target relative to the optical axis of the sight, the laser beam of the transmitting device 4 of the rangefinder channel 3 is aimed at the target.

Отраженное от цели лазерное излучение попадает на входной зрачок приемной оптической системы 22 приемного устройства 5 дальномерного канала 3 и фокусируется на фотодиоде фотоприемного устройства 21, вызывая появление на его выходе электрического импульса, задержанного относительно излученного лазерного импульса на время, пропорциональное дальности до цели.The laser radiation reflected from the target is incident on the entrance pupil of the receiving optical system 22 of the receiving device 5 of the rangefinder channel 3 and is focused on the photodiode of the photodetector 21, causing an electric pulse to appear at its output, delayed relative to the emitted laser pulse for a time proportional to the distance to the target.

Вычислитель дальности до цели 20 приемного устройства 5 дальномерного канала 3 измеряет этот временной интервал и формирует цифровой код дальности, который может АСЦ преобразоваться в видеосигнал и высвечиваться на мониторе 10 в виде цифровой надписи (фиг.1). Цифровой код дальности может поступать в вычислитель системы управления огнем для принятия соответствующих решений.The range calculator to the target 20 of the receiving device 5 of the measuring range channel 3 measures this time interval and generates a digital range code, which can be converted by the ASC into a video signal and displayed on the monitor 10 in the form of a digital inscription (Fig. 1). A digital range code can be supplied to the fire control computer for making appropriate decisions.

Блок 11 масштабирования обеспечивает сопряжение измеренных угловых координат цели и величин цифровых кодов управления дефлекторами, чтобы обеспечить равенство углового смещения лазерного излучения дальномерного канала и величины измеренных угловых координат цели. Пусть величина вектора угловых координат цели относительно перекрестья прицела, измеренная АСЦ, равна $\bar{φ_{ц}}$

. Его проекции на координатные оси х и у в ТС равны ф_х и ф_у.Block 11 scaling provides a pair of measured angular coordinates of the target and the values of the digital codes for controlling deflectors to ensure equality of the angular displacement of the laser radiation of the rangefinder channel and the magnitude of the measured angular coordinates of the target. Let the magnitude of the angular coordinate vector of the target relative to the crosshair of the sight, measured by the ASC, equal

\bar{φ_{c}}

. Its projections on the coordinate axes x and y in the vehicle are equal to f _x and f _y .

Модуль вектора угловых координат цели может быть записан в виде:The module of the vector of angular coordinates of the target can be written in the form:

$ϕ_{ц} = \frac{h_{0}}{F_{0}}$

, где h₀ - величина смещения цели в фокальной плоскости входного объектива видеодатчика визирного канала, имеющего фокусное расстояние F_o. Иначе, связывая величину углового смещения цели в фокальной плоскости входного объектива видеодатчика визирного канала и величину цифрового кода угловых координат цели на выходе АСЦ, можно написать: ф_ц·K₀=D_ц, где К₀ - коэффициент пропорциональности АСЦ, D_ц - числовой код положения цели, смещенной на угол ф_ц относительно линии прицеливания.

ϕ_{c} = \frac{h_{0}}{F_{0}}

Where h ₀ - target displacement amount in the focal plane of the objective input video sensor sighting channel having a focal length F _o. Otherwise, linking the value of the target angular displacement in the focal plane of the input lens of the target channel video sensor and the value of the digital code of the target’s angular coordinates at the ACS output, we can write: f _c · K ₀ = D _c , where K ₀ is the ACC proportionality coefficient, D _c is the numerical a code for the position of the target offset by an angle f _c relative to the line of sight.

Код D_цформируется на выходе АСЦ и, следовательно, он равен $D_{ц} = \frac{h_{0}}{F_{0}} K_{0}$

. Code D _c is generated at the output of the ACS and, therefore, it is equal to

D_{c} = \frac{h_{0}}{F_{0}} K_{0}

.

Блок электронный управления акустооптическим дефлектором 12 в простейшем случае состоит из двухканального синтезатора частот 14. При выполнении двухкоординатного акустооптического дефлектора 18 из монокристалла парателлурита угол сканирования дефлектора может составлять 3 градуса при изменении высокочастотных сигналов управления f_z и f_y в частотном диапазоне 64-96 МГц. Центральная частота высокочастотных сигналов равна 80 МГц. При этой частоте направление лазерного пучка на выходе дальномерного канала 3 коллинеарно оптической оси прицела. Время переключения дефлектором лазерного пучка из одного углового положения в произвольное другое составляет не более 20 мкс.The electronic control unit of the acousto-optical deflector 12 in the simplest case consists of a two-channel frequency synthesizer 14. When performing a two-coordinate acousto-optic deflector 18 from a paratellurite single crystal, the deflector scanning angle can be 3 degrees when the high-frequency control signals f _z and f _y change in the frequency range 64-96 MHz. The center frequency of high-frequency signals is 80 MHz. At this frequency, the direction of the laser beam at the output of the rangefinder channel 3 is collinear to the optical axis of the sight. The time required for the laser beam to switch from one angular position to an arbitrary other by the deflector is no more than 20 μs.

Блок электронный управления акустооптическим дефлектором 12 может быть реализован, например, на двух цифровых микросхемах синтезатора частот AD9851. При использовании 13-разрядного входа управления по каждому каналу синтезатора дефлектор обеспечивает угловое смещение лазерного пучка на своем выходе, равное 1,35 угловых секунд на единицу команды управления, подаваемой на вход блока управления.The electronic control unit of the acousto-optical deflector 12 can be implemented, for example, on two digital microcircuits of the frequency synthesizer AD9851. When using a 13-bit control input on each channel of the synthesizer, the deflector provides an angular displacement of the laser beam at its output equal to 1.35 arc seconds per unit of the control command supplied to the input of the control unit.

Угол отклонения γ_д лазерного пучка на выходе передающего устройства 4 дальномерного канала 3 можно представить выражением: γ _Д =К _Д D _а Г _п , где К_д - совместный коэффициент пропорциональности для синтезатора частот и акустооптического дефлектора; Г_п - угловое увеличение выходной оптической системы 18; D_a - величина кода управления, поданная на вход синтезатора частот.The deflection angle γ _{d of the} laser beam at the output of the transmitting device 4 of the ranging channel 3 can be represented by the expression: γ _D = K _D D _a G _p , where K _d is the joint proportionality coefficient for the frequency synthesizer and acousto-optical deflector; G _p - angular increase in the output optical system 18; D _a - the value of the control code supplied to the input of the frequency synthesizer.

В предлагаемом изобретении угловое увеличение выходной оптической системы может составлять величину от 1/2 до 1/8 в зависимости от решаемых задач. Для обеспечения равенства углового смещения лазерного излучения дальномерного канала и величины измеренных угловых координат цели, т.е. Ф_ц=γ _Д , коэффициент передачи блока масштабирования 11 определяется в виде: K_бм=D_a/D_ц= 1/(K_дK_oГ_п).In the present invention, the angular increase in the output optical system can be from 1/2 to 1/8, depending on the tasks. To ensure the equality of the angular displacement of the laser radiation of the rangefinder channel and the measured angular coordinates of the target, i.e. F _c = γ _D , the transmission coefficient of the scaling unit 11 is determined in the form: K _bm = D _a / D _c = 1 / (K _d K _o G _p ).

Зависимость угла отклонения γ _Д лазерного пучка на выходе передающего устройства 4 дальномерного канала 3 более полно, с учетом рабочей температуры Т_т оптического прицела, можно представить выражением:The dependence of the deflection angle γ _{D of the} laser beam at the output of the transmitting device 4 of the range-measuring channel 3 is more complete, taking into account the operating temperature T _{t of the} optical sight, can be represented by the expression:

γ _Д =К _Д D _а Г _П+ K_т·ΔT·Г_{п ,} γ _D = K _D D _a G _P + K _t · ΔT · G _p,

где K_т - температурный коэффициент, равный ориентировочно 10^-3; where K _t - temperature coefficient, approximately equal to 10 ^-3 ;

ΔT =(Т_т-25°С).ΔT = (T _t -25 ° C).

При работе прицела в широком температурном диапазоне, особенно с очень узконаправленным лазерным пучком дальномерного канала, учитывается влияние температуры.When operating the sight in a wide temperature range, especially with a very narrow laser beam of the rangefinder channel, the effect of temperature is taken into account.

Блок электронный управления акустооптическим дефлектором 12 состоит в этом случае из двухканального синтезатора частот 14, сумматора 15 и блока термокомпенсации 16. Блок термокомпенсации 16 формирует на выходе цифровой сигнал D_Т=- K_т·ΔT·Г_п. После сложения в сумматоре 15 сигналов D_т и D_a влияние температуры на угол сканирования устраняется. Реализация функции суммирования кодов и формирования сигнала D_T легко реализуется на основе современных микропроцессоров и датчиков температуры, например AD22100 ST.The electronic control unit for the acousto-optical deflector 12 consists in this case of a two-channel frequency synthesizer 14, an adder 15 and a thermal compensation unit 16. The thermal compensation unit 16 generates a digital signal D _T = - K _t · ΔT · G _p at the output. After the addition of the signals D _t and D _a in the adder 15, the influence of temperature on the scanning angle is eliminated. The implementation of the function of summing codes and generating a signal D _{T is} easily implemented on the basis of modern microprocessors and temperature sensors, for example AD22100 ST.

Диаметр d чувствительной площадки фотодиода фотоприемного устройства дальномерного канала должен соответствовать величине d > 2F·ф_м, где F - фокусное расстояние приемной оптической системы дальномерного канала, ф_м - максимальная угловая ошибка сопровождения цели оптическим прицелом. Это необходимо для приема отраженных от цели лазерных импульсов при угловом смещении цели относительно оптической оси прицела. При этом диаметр фотодиода для условий: F=200 мм, ф_м=5 угл. мин равен 0,58 мм, выпускаемые промышленностью фотодиоды, предназначенные для приема коротких лазерных импульсов, например фирмы HAMAMATSU, имеют целый ряд диаметров фоточувствительных площадок, в том числе 0,5 и 1,0 мм.The diameter d of the sensitive area of the photodiode of the photodetector of the rangefinder channel should correspond to a value of d> 2F · f _m , where F is the focal length of the receiving optical system of the rangefinder channel, f _m is the maximum angular error of tracking the target with an optical sight. This is necessary for receiving laser pulses reflected from the target when the target is angularly displaced relative to the optical axis of the sight. The diameter of the photodiode for conditions: F = 200 mm, f _m = 5 ang. min is equal to 0.58 mm; industrial photodiodes designed to receive short laser pulses, for example, from HAMAMATSU, have a number of diameters of photosensitive sites, including 0.5 and 1.0 mm.

Блок 13 анализа угловой скорости перемещения цели позволяет на основе сравнения угловой скорости движения привода и угловой скорости движения цели, дополнительно выдать информацию наводчику о величине и направлении необходимой угловой скорости движения привода для исключения срыва сопровождения высокоскоростной и маневрирующей цели (фиг.1).Unit 13 analysis of the angular velocity of moving the target allows, based on a comparison of the angular velocity of the drive and the angular velocity of the target, to additionally provide information to the gunner about the magnitude and direction of the necessary angular velocity of the drive to prevent stall tracking of high-speed and maneuvering targets (Fig. 1).

Рассмотрим определения угловой скорости движения привода (угловая скорость движения цели определяется идентично).Consider the definition of the angular velocity of the drive (the angular velocity of the target is determined identically).

С выхода датчиков 9 команд управления приводами сигнал, пропорциональный угловым положениям привода, поступает на вход блока 24 определения угловой скорости перемещения привода и, соответственно, на первые входы первого 31 и n вторых 32 пороговых устройств, на вторые входы которых поступают сигналы соответственно с первого и n вторых выходов задатчика 33 сигналов (фиг.2).From the output of the sensors 9 of the drive control commands, a signal proportional to the angular positions of the drive is fed to the input of the block 24 for determining the angular velocity of the drive and, accordingly, to the first inputs of the first 31 and n of the second 32 threshold devices, the second inputs of which receive signals from the first and n second outputs of the setter 33 signals (figure 2).

В процессе сопровождения цели, в момент превышения сигнала соответствующему текущему угловому положению привода 6 над первым пороговым значением, поступающим с первого выхода задатчика 33, сигнал с выхода первого 31 порогового устройства поступает на вход первого 29 элемента НЕ, а также на вход дифференцирующей цепи 35 и первый вход вычитающего устройства 34 (фиг.2).In the process of tracking the target, when the signal exceeds the corresponding current angular position of the actuator 6 over the first threshold value coming from the first output of the setter 33, the signal from the output of the first 31 threshold device is fed to the input of the first 29 element NOT, and also to the input of the differentiating circuit 35 and the first input of the subtractor 34 (figure 2).

С выхода дифференцирующей цепи 35 сигнал поступает на вторые входы сдвигового регистра 38 и n счетчиков 41, обеспечивая их «обнуления», кроме того, с выхода генератора 39 импульсов сигналы поступают на третий вход сдвигового регистра 38, обеспечивая его функционирование.From the output of the differentiating circuit 35, the signal is supplied to the second inputs of the shift register 38 and n counters 41, ensuring their “zeroing”, in addition, from the output of the pulse generator 39, the signals are supplied to the third input of the shift register 38, ensuring its operation.

Сигнал, поступающий на первый вход вычитающего устройства 34, соответствует первому заданному значению углового положения φ₁ привода.The signal supplied to the first input of the subtractor 34 corresponds to the first predetermined angular position value φ _{1 of the} drive.

В процессе дальнейшего сопровождения цели осуществляется движении привода относительно n заданных угловых положений привода, при этом происходит срабатывания одного из n вторых 32 пороговых устройств, в момент превышения текущего углового положения привода одного из n заданных угловых положений, сигнал с одного из выходов n вторых 32 пороговых устройств поступает на один из входов первого 36 элемента ИЛИ, с выхода которого сигнал поступает на первый вход сдвигового регистра 38 и второй вход вычитающего устройства 34.In the process of further tracking the target, the drive moves relative to the n predetermined angular positions of the drive, and one of the n second 32 threshold devices is triggered, at the moment the current angular position of the drive of one of the n specified angular positions is exceeded, a signal from one of the outputs of the n second 32 threshold devices is fed to one of the inputs of the first 36 OR element, the output of which the signal is fed to the first input of the shift register 38 and the second input of the subtractor 34.

На выходе вычитающего устройства 34 будет формироваться сигнал Δφ= φ₁ - φ_2i, пропорциональный разности между первым заданным угловым значением и вторыми заданными угловыми значениями привода.The output of the subtractor 34 will generate a signal Δφ = φ ₁ - φ _2i proportional to the difference between the first predetermined angular value and the second predetermined angular values of the drive.

Временной интервал Δt_i движения привода, соответствующий скорости движения привода относительно заданных угловых положений, определяется следующим образом.The time interval Δt _i of the drive motion corresponding to the speed of the drive relative to the specified angular positions is determined as follows.

После прохода приводом 6 первого заданного углового положения сигнал с выхода первого 29 элемента НЕ поступает на первые входы n элементов И 40, на вторые входы которого периодически поступают сигналы после прохода привода других заданных угловых положений, с одного из выходов сдвигового регистра 38 через один из n вторых элементов НЕ 30, обеспечивая тем самым прохождения импульсов с выхода генератора 39 импульсов, через третьи входы n элементов И 40 на первые входы одного из n счетчиков 41.After the drive 6 passes the first predetermined angular position, the signal from the output of the first 29 element DOES NOT arrive at the first inputs of n AND 40 elements, the second inputs of which periodically receive signals after the drive passes the other specified angular positions, from one of the outputs of the shift register 38 through one of n second elements NOT 30, thereby ensuring the passage of pulses from the output of the generator 39 pulses through the third inputs of n elements AND 40 to the first inputs of one of n counters 41.

Таким образом, в процессе движения привода 6, на выходах n счетчиков 41 записываются временные интервалы Atj относительно заданных угловых положений, которые соответствуют текущим значениям угло-вой скорости движения привода 6.Thus, during the movement of the drive 6, at the outputs of n counters 41, time intervals Atj are recorded relative to the given angular positions, which correspond to the current values of the angular velocity of the drive 6.

В процессе движения привода 6 сигналы Δt_i с выходов счетчиков 41 через входы второго элемента ИЛИ 37 поступают на первый вход делителя 43, на вторые входы которого через n ключей 42 поступают сигналы, пропорциональные Δφ с выхода вычитающего устройства 34.In the process of movement of the drive 6, the signals Δt _i from the outputs of the counters 41 through the inputs of the second OR element 37 are fed to the first input of the divider 43, the second inputs of which through n keys 42 receive signals proportional to Δφ from the output of the subtractor 34.

Таким образом, на выходе делителя 43 формируется сигнал Thus, a signal is generated at the output of the divider 43

V_прив.= Δφ /Δt, соответствующий угловой скорости движения привода.V _pref. = Δφ / Δt corresponding to the angular velocity of the drive.

С выхода делителя 43 сигнал поступает на первый вход вычитающего устройства 26, на второй вход которого поступает сигнал, соответствующий угловой скорости перемещения цели V_ц.= Δφ /Δt с выхода блока 25 (фиг.1).From the output of the divider 43, the signal is fed to the first input of the subtracting device 26, the second input of which receives a signal corresponding to the angular velocity of the target V _c. = Δφ / Δt from the output of block 25 (Fig. 1).

Блок 25 на основе обработки сигнала, поступающего с первого выхода автомата 8 сопровождения цели, в соответствии с изложенным выше алгоритмом работы блока 24 определяет угловую скорость перемещения цели.Block 25 based on the processing of the signal from the first output of the target tracking machine 8, in accordance with the above algorithm of operation of block 24, determines the angular velocity of the target.

Сигнал с выхода вычитающего устройства 26 поступает на входы первого 27 и второго 28 диодов, которые определяют направление (увеличение или уменьшения) динамики изменения скорости перемещения приводов.The signal from the output of the subtractor 26 is fed to the inputs of the first 27 and second 28 diodes, which determine the direction (increase or decrease) of the dynamics of changes in the speed of movement of the drives.

Сигналы с выхода вычитающего устройства 26, выходов первого 27 и второго 28 диодов поступают на второй, третий и четвертый входы монитора 10.The signals from the output of the subtractor 26, the outputs of the first 27 and second 28 diodes are supplied to the second, third and fourth inputs of the monitor 10.

Наводчик на основе информации о необходимой величине и направлении изменения угловой скорости движения привода осуществляет корректировку скорости перемещения привода, обеспечивая тем самым повышение надежности сопровождения высокоскоростной и маневрирующей цели.The gunner, on the basis of information about the required magnitude and direction of change of the angular speed of the drive, adjusts the speed of the drive, thereby increasing the reliability of tracking a high-speed and maneuvering target.

Claims

1. The method of tracking an air target, which consists in detecting an air target by the gunner of a portable complex, choosing the angular velocity of pointing the optoelectronic module (OEM) by combining the crosshairs on the monitor screen with the target, putting the OEM in automatic tracking mode by entering the target image inside the strobe tracking and issuing the command “Capture”, measuring the current range to the target by emitting laser radiation in the direction to the target and receiving the radiation reflected from the target, providing control the actual position of the laser radiation towards the target by issuing control commands corresponding to the angular coordinates of the target to a two-coordinate acousto-optic deflector, converting a digital range code into a video signal, highlighting it on the monitor in the form of a digital inscription, characterized in that the angular velocities of the air target and OEM drive, determine the magnitude and direction of the necessary changes in the angular velocity of the OEM drive by comparing the angular velocity of the target and drive OEM, give recommendations to the gunner of the portable complex about the required value and direction of change of the angular velocity of the OEM drive.

2. An optical sight with a tracking rangefinder, contains an optoelectronic module, which houses the video sensor of the sighting channel, a rangefinder channel and a receiving device, as well as a guidance and stabilization drive, a control signal conversion unit, a target tracking automaton, sensors for actuator control and tracking automaton sensors targets, monitor, serially connected scaling unit and electronic control unit for acousto-optical deflector, which consists of serially connected thermal compensation unit In addition, an adder, a two-channel frequency synthesizer, the rangefinder channel contains a transmitting device consisting of a series-connected laser emitter, a two-coordinate acousto-optical deflector and an output optical system, the receiving device consists of a series-connected receiving optical system, a photodetector and a range calculator, while the output of the video sensor the target channel is connected to the first input of the target tracking automaton, the second input of which is connected to the output of the calculation dividing the range to the target, the second output of the target tracking automaton, which is the video output, is connected to the monitor input, and the first output of the target tracking automaton, which is the digital output of the angle error signals, is connected to the first input of the control signal conversion unit, the output of which is connected to the drive inputs guidance and stabilization, the outputs of which are mechanically connected to the optoelectronic module, the first and second outputs of the sensors of the drive control commands are connected respectively to the second input of the unit conversion of the control signals and the control input of the target tracking automaton, in addition, when the gunner presses the “current range” button of the drive control command sensor, the laser emitter of the transmitting device generates laser pulses with a given repetition rate, the first output of the target tracking automaton, which is the digital output of the angular signal error, connected to the input of the scaling unit, the outputs of the electronic control unit of the acousto-optical deflector are connected to the second inputs of the two-coordinate an acousto-optic deflector, and the diameter d of the sensitive area of the photodiode of the photodetector of the rangefinder channel satisfies the condition d ≥ 2F · f _m , where F is the focal length of the receiving optical system of the rangefinder channel; f _m - the maximum angular error of tracking the target with an optical sight, characterized in that a block for analyzing the angular velocity of moving the target is introduced, the first and second inputs of which are connected respectively to the first output of the sensors of the drive control commands and the output of the target tracking automaton, and the first, second and third outputs connected to the second, third and fourth inputs of the monitor, the unit for analyzing the angular velocity of the target consists of a unit for determining the angular speed of rotation of the drive and the unit for determining the angular velocity moving the target, the subtracting device, the first and second diodes, while the first and second inputs of the analysis unit for the angular velocity of the target are respectively the inputs of the unit determining the angular velocity of the drive and the unit for determining the angular velocity of the target, the outputs of which are connected respectively to the first and second inputs of the subtracting devices, the output of which is connected to the inputs of the first and second diodes, the output of the subtractor, the outputs of the first and second diodes are respectively the first, second and three with the fifth outputs of the block for analyzing the angular velocity of the target, the block for determining the angular velocity of the drive (target) consists of the first and n second elements of NOT, the first and n second threshold devices, signal generator, subtractor, differentiating circuit, first and second elements of OR, shear register, signal generator, n AND elements, n counters, n keys, divider, and the input of the unit determining the angular velocity of the drive (target) is the first inputs of the first and n second threshold devices, the second inputs of which are connected respectively to the first and n second outputs of the signal generator, the output of the first threshold device is connected to the input of the first element NOT, the input of the differentiating circuit and the first input of the subtractor, the outputs of the n second threshold devices are connected to the inputs of the first OR, the output of which is connected to the first the input of the shift register and the second input of the subtractor, the output of the differentiating circuit is connected to the second inputs of the shift register and n counters, the output of the pulse generator is connected to by the inputs of the shift register and n elements AND, the output of the first element is NOT connected to the first inputs of n elements AND, the outputs of the shift register through n second elements are NOT connected to the second inputs of n elements AND, the outputs of which are connected to the first inputs of the counters, the outputs of which are connected to the inputs the second OR element, the output of which is connected to the first input of the divider, the second inputs of which are connected to the outputs of n keys, the first and second inputs of which are connected respectively to the output of the subtractor and the outputs of the shift reg Istra, the output of the divider is the output of the block determining the angular velocity of the drive (target).