Устройство адаптивной маскировки наземных объектов

Изобретение относится к средствам маскировки наземных объектов от средств визуального и оптико-электронного наблюдения, функционирующих в видимом диапазоне длин волн. Устройство адаптивной маскировки наземных объектов состоит из вертикального экрана (1) в виде замкнутой конструкции с размещенными в нем световодами (5), торцы которых выведены на наружную поверхность экрана (1) в диаметрально противоположных направлениях относительно маскируемого объекта. Дополнительно введен экран (2) со световодами (5), форма и внешние размеры которого соответствуют форме и размерам сечения вертикального экрана (1) в горизонтальной плоскости. На торцах каждого световода (5) вертикального (1) и дополнительного (2) экранов установлена оптическая система (4). Оптическая система (4), по меньшей мере, одного световода (5) дополнительного (2) экрана направлена на близлежащую от объекта (3) подстилающую поверхность (6) за пределами вертикального экрана (1) и соединена с входом разветвителя (7) оптического сигнала, выходы которого соединены с торцами световодов (5) дополнительного (2) экрана, противоположными торцам с оптическими системами, направленными вверх. Обеспечивается повышение эффективности маскировки наземных объектов при различных ракурсах наблюдения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к средствам маскировки наземных объектов от средств визуального и оптико-электронного наблюдения, функционирующих в видимом диапазоне длин волн.

Известно устройство для маскировки (аналог) [RU 2008126881 A, F41H 3/00, опуб. 10.01.2010], расположенное на поверхности маскируемого объекта, выполненное в виде многослойной матрицы, представляющей из себя органическую светоизлучающую поверхность, к которой подключены видеокамеры. Такое устройство реализует возможность отображать изображение, получаемое с видеокамер.

Аналог имеет ряд недостатков, которые заключаются в низкой эффективности маскировки при неизвестном положении наблюдателя, сложности технической реализуемости.

Наиболее близким по технической сущности является устройство, реализующее способ всеракурсной адаптивной маскировки наземных объектов от средств визуального и оптико-электронного наблюдения (прототип) [RU 2650275 С2, F41H 3/00, опуб. 11.04.2018]. Устройство адаптивной маскировки наземных объектов, состоит из вертикального экрана в виде замкнутой конструкции с размещенными в нем световодами, торцы которых выведены на наружную поверхность экрана в диаметрально расположенных направлениях относительно маскируемого объекта.

Недостатком устройства является низкая эффективность маскировки наземных объектов при различных ракурсах наблюдения, в виду того, что прототип эффективно работает только в случае, когда наблюдатель размещается на земной поверхности и строго по нормали к вертикальному экрану.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности маскировки наземных объектов от средств визуального и оптико-электронного наблюдения при различных углах наблюдения в видимом диапазоне длин волн за счет формирования на его поверхности яркостно-цветового облика фона, который экранируется объектом.

Указанный технический результат достигается тем, что в известное устройство, состоящее из вертикального экрана в виде замкнутой конструкции с размещенными в нем световодами, торцы которых выведены на наружную поверхность экрана в диаметрально противоположных направлениях относительно маскируемого объекта, дополнительно введен экран со световодами, форма и внешние размеры которого соответствуют форме и размерам сечения вертикального экрана в горизонтальной плоскости, кроме того, на торцах каждого световода вертикального и дополнительного экранов установлена оптическая система, при этом оптическая система, по меньшей мере, одного световода дополнительного экрана направлена на близлежащую от объекта подстилающую поверхность за пределами вертикального экрана и соединена с входом разветвителя оптического сигнала, выходы которого соединены с торцами световодов дополнительного экрана, противоположными торцам с оптическими системами, направленными вверх.

Сущность изобретения состоит в повышении эффективности маскировки наземных объектов при различных ракурсах наблюдения средств визуальной и оптико-электронной разведки за счет того, что дополнительно введен экран со световодами, форма и внешние размеры которого соответствуют форме и размерам сечения вертикального экрана в горизонтальной плоскости, кроме того, на торцах каждого световода вертикального и дополнительного экранов установлена оптическая система, при этом оптическая система, по меньшей мере, одного световода дополнительного экрана направлена на близлежащую от объекта подстилающую поверхность за пределами вертикального экрана и соединена с входом разветвителя оптического сигнала, выходы которого соединены с торцами световодов дополнительного экрана, противоположными торцам с оптическими системами, направленными вверх. Иными словами:

- оптические системы, расположенные на поверхности вертикального экрана, транслируют наблюдателю, находящемуся в нижней полусфере, через световоды (размещенные в конструкции экрана) яркостно-цветовой облик фона, экранируемого объектом. При этом яркостно-цветовой облик фона формируется оптическими системами, размещенными на противоположной от наблюдателя стороне вертикального экрана и обращенными в сторону фона (размещенными в диаметрально противоположном направлении относительно маскируемого объекта);

- оптические системы, направленные вверх и расположенные на поверхности дополнительного экрана, транслируют наблюдателю, находящемуся в верхней полусфере, через световоды яркостно-цветовой облик подстилающей поверхности. При этом яркостно-цветовой облик подстилающей поверхности формируется, по меньшей мере, одной оптической системой, направленной на близлежащую от объекта подстилающую поверхность за пределами вертикального экрана (исключающей затенение наземным объектом подстилающей поверхности), а затем размножается разветвителем оптического сигнала для повтора его остальными оптическими системами дополнительного экрана.

Таким образом, наблюдатель смотрит на маскируемый наземный объект, а видит фон, который находится за (или рядом с) наземным объектом. При этом качество маскировки не снижается при различных ракурсах наблюдения наземного объекта.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства адаптивной маскировки наземных объектов, где обозначено: 1 - вертикальный экран в виде замкнутой конструкции; 2 - дополнительный экран; 3 - объект, 4 - оптические системы; 5 - световоды; 6 - подстилающая поверхность; 7 - разветвитель оптического сигнала.

Оптическая система 4 предназначена для расширения угла обзора при приеме и передаче оптического сигнала путем перераспределения световых потоков оптического излучения в световоде и пространстве.

Разветвитель оптического сигнала 7 предназначен для перераспределения светового потока между оптическими системами 4, направленными на близлежащую от объекта подстилающую поверхность за пределами вертикального экрана 6 и оптическими системами 4 направленными вверх.

Заявленное устройство работает аналогично прототипу с некоторым отличием, которое заключаются в следующем.

Оптические системы 4 сужают световые потоки оптического излучения, приходящие с внешней стороны - к световоду и расширяют световые потоки, приходящие с внутренней стороны - от световодов.

Дополнительный экран 2 выполнен в виде плоской конструкции, на которой размещены оптические системы 4, соединенные световодами 5. Для передачи яркостно-цветового облика подстилающей поверхности 6 на поверхность дополнительного экрана 2 один торец каждого световода соединяют с оптической системой 4, расположенной на верхней стороне экрана, а другой торец - с выходом разветвителя оптического сигнала 7. Вход разветвителя оптического сигнала 7 соединяют с оптической системой 4, которая направлена на близлежащую от объекта подстилающую поверхность за пределами вертикального экрана. При этом оптическая система 4, направленная на подстилающую поверхность 6, обеспечивает прием оптического сигнала от подстилающей поверхности 6 и его передачу через разветвитель оптического сигнала 7 на оптические системы 4 направленные вверх. Таким образом, за счет трансляции оптического сигнала от подстилающей поверхности 6 к оптическим системам 4 направленным вверх осуществляется формирование яркостно-цветового облика подстилающей поверхности 6 на поверхности дополнительного экрана 2.

В качестве разветвителя оптического сигнала 7 может быть использован, например, пассивный соединитель [см., например, Девид Бейли, Эдвин Рай «Волоконная оптика теория и практика» / Перевод с английского - М.: Кудиз-Образ, 2006, стр. 148-150].

На фиг. 2 приведен вариант выполнения оптических систем 4, где обозначено: 8 - рассеивающая линза, 9 - собирающая линза, 10 - устройство ввода-вывода.

В качестве рассеивающей линзы 8 может быть использована, например, двояко вогнутая линза [см., например, Политехнический словарь / глав, ред. А.Ю. Ишлинский. - 3-е изд. - М.: Советская Энциклопедия, 1989, стр. 269-270].

В качестве собирающей линзы 9 может быть использована, например, двояко выпуклая линза [см., например, Политехнический словарь / глав, ред. А.Ю. Ишлинский. - 3-е изд. - М.: Советская Энциклопедия, 1989, стр. 269-270].

Устройство ввода-вывода 10 предназначено для согласования оптических сигналов, поступающих из оптической системы 4 в световод 5 и из световода 5 в оптическую систему 4. Устройство ввода-вывода 10 может быть выполнено в виде оптического коллиматора [см., например, Шарварко В.Г. Волоконно-оптические линии связи: Учебное пособие. - Таганрог: Изд-воТРТУ, 206, стр. 122].

Конструктивно элементы оптической системы 4 размещают соосно в едином корпусе. При этом расстояние между рассеивающей линзой 8 и собирающей линзой 9 выбирают равном двум фокусным рассеивающей линзы 9, а расстояние от центра рассеивающей линзы 9 до центра устройства ввода-вывода 10 не должно быть меньше суммы фокусных расстояний рассеивающей линзы 9 и устройства ввода-вывода 10. Кроме того, соотношение фокусных расстояний собирающей линзы 9 и рассеивающей линзы 8 выбирают равным 1:6. [см., например, Андреев А.Н., Гаврилов Е.В., Ишанин Г.Г. и др. Оптические измерения. - М.: Университетская книга; Логос, 2008, стр. 103-105].

1. Устройство адаптивной маскировки наземных объектов, состоящее из вертикального экрана в виде замкнутой конструкции с размещенными в нем световодами, торцы которых выведены на наружную поверхность экрана в диаметрально противоположных направлениях относительно маскируемого объекта, отличающееся тем, что дополнительно введен экран со световодами, форма и внешние размеры которого соответствуют форме и размерам сечения вертикального экрана в горизонтальной плоскости, кроме того, на торцах каждого световода вертикального и дополнительного экранов установлена оптическая система, при этом оптическая система, по меньшей мере, одного световода дополнительного экрана направлена на близлежащую от объекта подстилающую поверхность за пределами вертикального экрана и соединена с входом разветвителя оптического сигнала, выходы которого соединены с торцами световодов дополнительного экрана, противоположными торцам с оптическими системами, направленными вверх.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оптическая система состоит из корпуса, в котором соосно последовательно расположены элемент ввода и вывода, собирающая и рассеивающая линзы.