Устройство формирования и управления прицельными шкалами

Изобретение относится к оптико-электронной технике и может быть использовано в различных прицельно-наблюдательных приборах, оснащенных как оптическими, так и тепловизионными прицельно-наблюдательными каналами. Прибор содержит механизм баллистик, предназначенный для ввода углов прицеливания в оптическом канале, аналоговый потенциометр, фильтр низких частот, микроконтроллер и двигатель сеток с собственным блоком управления, тепловизионный прицельно-наблюдательный канал, а для формирования на микродисплее прицельных знаков и шкал тепловизионного канала и обеспечения управления знаками и шкалами применяются тепловизионный модуль и микродисплей. В случае передачи видеосигнала в цифровом формате используется преобразователь видеосигнала LVDS/TTL, программируемая логическая интегральная схема ПЛИС, микроконтроллер и оперативное запоминающее устройство ОЗУ, а в случае передачи видеосигнала в аналоговом формате - схема выделения синхронизации, ОЗУ, микроконтроллер, ПЛИС и схема добавления прицельных знаков и шкал. Изобретение обеспечивает исключение ручного управления вводом углов прицеливания, повышение точности совмещения прицельных знаков и шкал, а также формирование прицельных знаков и шкал и автоматическое управление знаками и шкалами в оптико-электронных трактах. 3 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области оптико-электронной техники и может быть использовано в различных прицельно-наблюдательных приборах объектов военной техники, оснащенных как оптическими, так и тепловизионными прицельно-наблюдательными каналами.

Известен прибор наблюдения-прицел ТКН-4ГА для работы на объектах бронетанковой техники днем и ночью по наземным и по воздушным объектам в двух спектральных диапазонах - в видимом от 0,48 до 0,65 мкм и в видимом и ИК диапазоне от 0,40 до 0,90 мкм (А.В. Медведев, А.В. Гринкевич, С.Н. Князева «Практические достижения в технике ночного видения». ОАО «Ростовский оптико-механический завод», ОАО «Ярославский полиграфкомбинат», 2009 год, стр. 835, рис. 11.2.1.4), содержащий специальное устройство, предназначенное для ввода углов прицеливания - механизм баллистик. В состав механизма входят две стеклянные сетки с нанесенными на них прицельными знаками и шкалами. На неподвижной сетке нанесен прицельный индекс, а на подвижной - прицельные шкалы. Сетки установлены в собственных оправах. Управление сетками осуществляется вращением рукоятки, расположенной на приборной панели, при этом вращательное движение рукоятки преобразуется в поступательное движение подвижной сетки при помощи пары зубчатых колес и специального винтового механизма.

Недостатком такого устройства ввода углов прицеливания является наличие ручного управления, снижающего точность совмещения штрихов подвижных и неподвижных шкал, а также невозможность его применения в оптико-электронных каналах, в которых прицельные шкалы формируются на экране электронного визуализатора изображения дисплейного типа.

Задачей настоящего изобретения является исключение ручного управления вводом углов прицеливания, повышение точности совмещения прицельных знаков и шкал, а также формирование прицельных знаков и шкал и обеспечение автоматического управления знаками и шкалами в оптико-электронных трактах прицельно-наблюдательных каналов.

Технический результат, обусловленный поставленной задачей, достигается тем, что в приборе наблюдения - прицеле, содержащем устройство, предназначенное для ввода углов прицеливания в оптическом канале - механизм баллистик, дополнительно применены аналоговый потенциометр, фильтр низких частот, микроконтроллер и двигатель сеток с собственным блоком управления, кроме того добавлен тепловизионный прицельно-наблюдательный канал, при этом для формирования на микродисплее прицельных знаков и шкал тепловизионного канала и обеспечения управления знаками и шкалами в приборе наблюдения-прицеле применены тепловизионный модуль и микродисплей, а также: в случае передачи видеосигнала в цифровом формате - преобразователь видеосигнала LVDS/TTL, программируемая логическая интегральная схема ПЛИС, микроконтроллер и оперативное запоминающее устройство ОЗУ; в случае передачи видеосигнала в аналоговом формате - схема выделения синхронизации, ОЗУ, микроконтроллер, ПЛИС и схема добавления прицельных знаков и шкал.

Функциональная схема управления прицельными знаками и шкалами оптического канала показана на фигуре 1.

Функциональная схема формирования прицельных знаков и шкал тепловизионного канала с видеосигналом в цифровом формате показана на фигуре 2.

Функциональная схема формирования прицельных знаков и шкал тепловизионного канала с видеосигналом в аналоговом формате показана на фигуре 3.

Принцип действия заявляемого устройства формирования прицельных знаков и шкал и управления знаками и шкалами состоит в следующем.

Для оптического прицельно-наблюдательного канала: данные о положении прицельных шкал определяются с помощью аналогового потенциометра 1, установленного в механизм управления двигателем сеток 11. Сигнал из аналогового потенциометра 1 через фильтр низких частот 2 поступает на вход аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 3 микроконтроллера 4. Полученный в результате преобразования АЦП цифровой сигнал проходит дополнительную процедуру цифровой медианной фильтрации в медианном фильтре 5 и поступает на сумматор 6, работающий по схеме скользящего окна, который формирует среднее значение суммы пятидесяти последних значений результатов преобразования АЦП, улучшая качество получаемых данных и уменьшая погрешность, вызванную преобразованием АЦП и низкочастотными помехами аналогового сигнала. После этого модуль 7 делением получившейся суммы на 50 вычисляет текущее значение положения сеток оптического канала, которое в модуле вычисления значения сеток 9 сравнивается с расчетным значением, выданным модулем определения баллистической поправки 8. По полученному результату сравнения в модуль 10 управления двигателем сеток 12 подается команда на движение или остановку подвижной сетки механизма баллистик, при этом движение может осуществляться в двух направлениях в зависимости от команды с модуля определения значения сеток.

Для тепловизионного прицельно-наблюдательного канала с видеосигналом в цифровом формате: тепловизионный модуль 13 передает видеосигнал в формате LVDS. С помощью микросхемы конвертера 14 сигнал форма LVDS преобразуется в сигнал формата TTL и поступает на модуль контроля кадра 15 в составе ПЛИС 16 по параллельной цифровой 21-разрядной шине. Модуль контроля кадра анализирует получаемую с тепловизионного модуля информацию, выделяя из нее данные о значении пикселей видимого изображения, а также фильтруя интервалы гашения кадровой и строчной синхронизации. Счетчик пикселей 17 определяет номер текущего видимого пикселя и направляет информацию в анализатор маски пикселя 18. Анализатор маски считывает из буфера маски 19 бит маски текущего пикселя. В случае, если бит маски равен 1, анализатор маски пикселя закрашивает текущий пиксель в схеме добавления прицельных знаков и шкал, меняя его цвет. Определение цвета сеток осуществляется посредством модуля определения цвета пикселя маски 20. Цвет текущего пикселя определяется либо автоматически с использованием анализатора цвета фона 21, как наиболее контрастное значение относительно цвета окружающего пиксель фона, либо принудительно командой от микроконтроллера 4. Маска изображения сеток формируется микроконтроллером и передается модулем работы с системной 32-х разрядной шиной микроконтроллера 22 совместно с управляющими командами в буфер маски 19. Сформированное изображение с добавленными контрастными прицельными знаками и шкалами поступает в модуль формирования буфера кадра 23, который попиксельно формирует кадр изображения и производит его запись в ОЗУ 24. ПЛИС посредством функционирования модуля работы с системной шиной ОЗУ 25 производит запись и чтение кадра с микросхемы ОЗУ. Формирователь выходного изображения 26 считывает из ОЗУ актуальный полный кадр и формирует выходной цифровой видеосигнал формата ВТ.656, подаваемый на микродисплей 27 и видеовыход 28.

Для тепловизионного прицельно-наблюдательного канала с видеосигналом в аналоговом формате: тепловизионный модуль 13 передает видеосигнал в формате PAL. Схема выделения кадровой и строчной синхронизации 29 выделяет из видеосигнала тепловизионного модуля и передает на ПЛИС 16 кадровую VS и строчную HS синхронизацию. Одновременно с этим модуль контроля пиксельной синхронизации 30 с помощью делителя частоты формирует в ПЛИС сигнал пиксельной синхронизации PS. Сигналы HS, VS и PS поступают на счетчик пикселей 17, который определяет номер текущего пикселя изображения и передает информацию на модуль установки знаков и шкал 31. Модуль установки знаков и шкал считывает из ОЗУ 24 бит маски текущего пикселя. В случае, если бит маски равен 1, модуль установки сеток выдает сигнал на отображение (закраску) текущего пикселя на схему добавления прицельных знаков и шкал 32. Цвет текущего пикселя (черный или белый) определяется считыванием данных модуля определения цвета знаков и шкал 33. Маска изображения сеток формируется микроконтроллером 4 и совместно с управляющими командами передается на ПЛИС по 32-х разрядной системной шине. Для работы с микроконтроллером на ПЛИС используется модуль работы с системной шиной микроконтроллера 22. Посредством модуля работы с системной шиной ОЗУ 25 ПЛИС производит запись маски в микросхему ОЗУ. Сформированное изображение поступает в схему добавления прицельных знаков и шкал 32, в которой формируется полный кадр изображения с добавленными прицельными знаками и шкалами и выходным цифровым видеосигналом формата PAL, после чего полный кадр подается на микродисплей 27 и видеовыход PAL 34.

Применение заявляемого устройства формирования и управления прицельными шкалами позволяет исключить ручное управление вводом углов прицеливания, реализовать задачу обеспечения точности совмещения прицельных знаков и шкал, формировать прицельные знаки и шкалы в оптико-электронных трактах прицельно-наблюдательных каналов, а также осуществлять управление прицельными знаками и шкалами прицельных каналов любого типа в автоматическом режиме, в том числе в условиях необитаемых боевых отделений объектов ВТ.

Прибор наблюдения-прицел, содержащий устройство, предназначенное для ввода углов прицеливания в оптическом канале - механизм баллистик, и отличающийся тем, что в канале дополнительно применены аналоговый потенциометр, фильтр низких частот, микроконтроллер и двигатель сеток с собственным блоком управления, а также добавлен тепловизионный прицельно-наблюдательный канал, содержащий фотоприемное устройство и микродисплей, при этом для формирования на микродисплее прицельных знаков и шкал и обеспечения управления знаками и шкалами в приборе наблюдения-прицеле применены: в случае передачи видеосигнала в цифровом формате - преобразователь видеосигнала LVDS/TTL, программируемая логическая интегральная схема ПЛИС, микроконтроллер и оперативное запоминающее устройство ОЗУ; в случае передачи видеосигнала в аналоговом формате - схема выделения синхронизации, ОЗУ, микроконтроллер, ПЛИС и схема добавления прицельных знаков и шкал.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оборонной технике и направлено на совершенствование стрелкового оружия. Механическое прицельное приспособление содержит мушку, установленную в резьбе и прицельную планку, закрепленную в колодке прицела.

Изобретение относится к военной технике, в частности к устройствам, применяемым для крепления на оружии приспособлений различных типов. Устройство для закрепления и регулировки прицельного приспособления на оружии содержит опорную балку (1) с осью.

Кронштейн для крепления оптических прицелов на автоматы и ручной пулемет Калашникова содержит переднюю опору (1), планку Пикатинни (2) и заднюю опору (3) с квадратным отверстием (30) для кнопки-фиксатора крышки ствольной коробки автомата.

Изобретение относится к механическим средствам прицеливания из стрелкового оружия, средствам приведения стрелкового оружия в состояние, обеспечивающее возможность ведения прицельной стрельбы.

Изобретение относится к военной области, а именно к кронштейнам для крепления вспомогательных устройств на автоматы Калашникова. Кронштейн содержит две шарнирно соединенные половины, при складывании образующие продольное отверстие для ствола, над которым половины кронштейна стягиваются между собой винтом, а боковые и нижние части половин кронштейна выполнены в виде выступов с планками Пикатинни.

Группа изобретений относится к вооружению, а именно к кронштейнам для крепления дополнительных устройств на автоматы и ручные пулеметы Калашникова. Кронштейны имеют три или две опоры, выполненные из пружинной стали, закрепленные на планках для крепления прицелов на их концах и в середине, крепящиеся винтами со стопорами в отверстиях для крепления прицельной планки оружия, на вкладыше с Т-образными выступами, устанавливаемом на оружии между стволом и газовой камерой, и в качестве задних опор имеют по варианту 1 шарнирно закрепленную опору, а по варианту 2 - жестко закрепленную опору с окнами для фиксатора крышки оружия и прицеливания по механическому прицелу, а также опорную шпильку с эластичными трубками, стабилизирующими положение задних опор на крышке оружия.

Изобретение относится к области механических прицельных приспособлений и может быть применено для спортивного стрелкового оружия. Прицел для спортивного оружия содержит корпус, целик, установленный с возможностью регулирования его положения.

Изобретение относится к огнестрельному оружию, в частности к устройству открытых механических прицелов. Механический прицел огнестрельного оружия содержит мушку (1), установленную посредством основания (2) мушки в передней части ствола (3), колодку (4), закрепленную в задней части ствольной коробки (5) оружия.

Группа изобретений относится к стрелковому оружию, а именно к устройствам для крепления дополнительных устройств на автоматы Калашникова. Быстросъемный кронштейн выполнен в двух вариантах.

Изобретение относится к стрелковому оружию и может быть использовано в военной технике. .

Изобретение относится к оптико-электронной технике и может быть использовано в различных прицельно-наблюдательных приборах, оснащенных как оптическими, так и тепловизионными прицельно-наблюдательными каналами. Прибор содержит механизм баллистик, предназначенный для ввода углов прицеливания в оптическом канале, аналоговый потенциометр, фильтр низких частот, микроконтроллер и двигатель сеток с собственным блоком управления, тепловизионный прицельно-наблюдательный канал, а для формирования на микродисплее прицельных знаков и шкал тепловизионного канала и обеспечения управления знаками и шкалами применяются тепловизионный модуль и микродисплей. В случае передачи видеосигнала в цифровом формате используется преобразователь видеосигнала LVDSTTL, программируемая логическая интегральная схема ПЛИС, микроконтроллер и оперативное запоминающее устройство ОЗУ, а в случае передачи видеосигнала в аналоговом формате - схема выделения синхронизации, ОЗУ, микроконтроллер, ПЛИС и схема добавления прицельных знаков и шкал. Изобретение обеспечивает исключение ручного управления вводом углов прицеливания, повышение точности совмещения прицельных знаков и шкал, а также формирование прицельных знаков и шкал и автоматическое управление знаками и шкалами в оптико-электронных трактах. 3 ил.

Наверх