V rukách predsunutého pozorovateľa talianskej armády sa nachádza prieskumné a cieľové zariadenie Elbit PLDRII, ktoré je v prevádzke u mnohých zákazníkov vrátane námornej pechoty, kde má označenie AN / PEQ-17.

Hľadá sa účel

Aby bolo možné vygenerovať cieľové súradnice, musí systém zberu údajov najprv poznať svoju vlastnú polohu. Z toho môže určiť vzdialenosť k cieľu a jeho uhol vzhľadom na skutočný pól. Typickými súčasťami takéhoto zariadenia sú sledovací systém (najlepšie deň a noc), presný systém určovania polohy, laserový diaľkomer, digitálny magnetický kompas. V takomto systéme je tiež dobré mať sledovacie zariadenie schopné identifikovať kódovaný laserový lúč na potvrdenie cieľa pre pilota, čo vo výsledku zvyšuje bezpečnosť a znižuje komunikačnú výmenu. Ukazovatele na druhej strane nie sú dostatočne silné na namierenie zbraní, ale umožňujú vám označiť cieľ pre pozemné alebo vzdušné (vzdušné) označenia, ktoré v konečnom dôsledku ukazujú poloaktívne laserová hlava samonavádzacia munícia na cieľ. Napokon, radary polohy delostrelectva umožňujú presne určiť polohu nepriateľského delostrelectva, aj keď (a najčastejšie sa to stáva), že nie je v zornom poli. Ako už bolo povedané, v tomto prehľade sa budú brať do úvahy iba manuálne systémy.

Aby sme pochopili, čo chce mať armáda vo svojich rukách, pozrime sa na požiadavky, ktoré v roku 2014 zverejnila americká armáda na ich laserový prieskum a označovanie cieľov LTLM (Laser Target Location Module) II zariadenie, ktoré by malo časom nahradiť ozbrojené predchádzajúca verzia LTLM. Armáda očakáva zariadenie s hmotnosťou 1,8 kg (v konečnom dôsledku 1,6 kg), hoci celý systém vrátane samotného zariadenia, káblov, statívu a súpravy na čistenie objektívu dokáže zdvihnúť latku na 4,8 kg v najlepšom prípade na 3,85 kg. Pre porovnanie, súčasný modul LTLM má základnú hmotnosť 2,5 kg a celkovú hmotnosť 5,4 kg. Prah chyby polohy cieľa je definovaný ako 45 metrov na 5 km (rovnako ako LTLM), praktická pravdepodobná kruhová chyba (CEP) 10 metrov na 10 km. Pre dennú prevádzku bude mať LTLM II minimálne zväčšenie x7 optiky, minimálne zorné pole 6°x3,5°, stupnicu okuláru v 10 mil krokoch a dennú farebnú kameru. Poskytne streamovanie videa a široké zorné pole 6°x4,5°, za jasného počasia zaručí 70% detekciu na 3,1 km a identifikáciu na 1,9 km. Úzke zorné pole by nemalo byť väčšie ako 3°x2,25°, najlepšie 2,5°x1,87°, s príslušnými rozsahmi rozpoznávania 4,2 alebo 5 km a identifikačnými rozsahmi 2,6 alebo 3,2 km. Termovízny kanál bude mať rovnaké cieľové zorné polia s pravdepodobnosťou 70% rozpoznania na 0,9 a 2 km a identifikácie na 0,45 a 1 km. Cieľové dáta budú uložené v súradnicovej jednotke UTM/UPS a dáta a obrázky budú prenášané cez RS-232 alebo USB 2.0 konektory. Napájanie bude zabezpečovať lítiové batérie L91 AA. Minimálnu schopnosť nadviazať komunikáciu by mal zabezpečiť ľahký vysoko presný GPS prijímač PLGR (Precision Lightweight GPS Receiver) a pokročilý vojenský GPS prijímač DAGR (Defense Advanced GPS Receiver), ako aj vyvinuté GPS systémy. Armáda by však uprednostňovala systém, ktorý by mohol byť prepojený aj s predným vstupným zariadením vreckovej veľkosti, softvérom/systémom predného pozorovateľa, bojovým veliteľstvom Force XXI, brigádou-a-pod a systémom Network Soldier Net Warrior.

BAE Systems ponúka dve prieskumné a cieľové zariadenia. UTB X-LRF je evolúciou zariadenia UTB X, ku ktorému pribudol laserový diaľkomer triedy 1 s dosahom 5,2 km. Zariadenie je založené na nechladenej termovíznej matrici 640x480 pixelov s rozstupom 17 mikrónov, môže mať optiku s ohniskovou vzdialenosťou 40, 75 a 120 mm so zodpovedajúcim zväčšením x2,1, x3,7 a x6,6 , diagonálne zorné polia 19°, 10,5° a 6,5° a x2 elektronické priblíženie. Podľa BAE Systems sú rozsahy pozitívnej (80% pravdepodobnosť) detekcie štandardného cieľa NATO s plochou 0,75 m2 1010, 2220 a 2660 metrov. UTB X-LRF je vybavený systémom GPS s presnosťou 2,5 metra a digitálnym magnetickým kompasom. Obsahuje tiež laserové ukazovátko triedy 3B vo viditeľnom a infračervenom spektre. Prístroj dokáže uložiť až sto obrázkov v nekomprimovanom formáte BMP. Napájanie zabezpečujú štyri lítiové batérie L91, ktoré poskytujú päť hodín prevádzky, aj keď je možné nástroj pripojiť k externému zdroju napájania cez USB port. UTB X-LRF je 206 mm dlhý, 140 mm široký a 74 mm vysoký a váži 1,38 kg bez batérií.

V americkej armáde je Trigr od BAE Systems známy ako laserový Target Locator Module, obsahuje nechladené termovízne pole a váži menej ako 2,5 kg.

Prístroj UTB X-LRF je ďalším vývojom UTB X, pridal laserový diaľkomer, čo umožnilo premeniť prístroj na plnohodnotný prieskumný, sledovací a označovací systém.

Ďalším produktom od BAE Systems je laserové zariadenie na prieskum a označovanie cieľov Trigr (Target Reconnaissance Infrared GeoLocating Rangefinder), vyvinuté v spolupráci s Vectronix. BAE Systems poskytuje prístroju nechladenú termokameru a najmodernejší prijímač GPS so selektívnou dostupnosťou, zatiaľ čo Vectronix poskytuje optiku so zväčšením x7, 5 km vláknový laserový diaľkomer a digitálny magnetický kompas. Zariadenie Trigr podľa spoločnosti garantuje CEP 45 metrov na vzdialenosť 5 km. Dosah rozpoznávania počas dňa je 4,2 km alebo viac ako 900 metrov v noci. Zariadenie váži menej ako 2,5 kg, dve sady zaručujú nepretržitú prevádzku. Celý systém so statívom, batériami a káblami váži 5,5 kg. V americkej armáde dostalo zariadenie označenie Laser Target Locator Module; v roku 2009 podpísala päťročný, bližšie nešpecifikovaný kontrakt plus dva ďalšie v auguste 2012 a januári 2013 v hodnote 23,5 milióna a 7 miliónov dolárov.

Ručné laserové prieskumné, sledovacie a určovacie zariadenie Mark VII od spoločnosti Northrop Grumman bolo nahradené vylepšeným zariadením Mark VIIE. Tento model dostal termálny zobrazovací kanál namiesto kanála na zvýšenie jasu obrazu z predchádzajúceho modelu. Nechladený snímač výrazne zlepšuje viditeľnosť v noci a v náročných podmienkach; má zorné pole 11,1°x8,3°. Denný kanál je založený na perspektívnej optike so zväčšením x8,2 a zorným poľom 7°x5°. Digitálny magnetický kompas má presnosť ± 8 mil, elektronický sklonomer ± 4 mil a polohu zabezpečuje vstavaný selektívny modul proti rušeniu GPS/SAASM. Laserový diaľkomer Nd-Yag (laser na ytrium-hliníkový granát s neodýmom) s optickým parametrickým generovaním poskytuje maximálny dosah 20 km s presnosťou ±3 metre. Mark VIIE váži 2,5 kg s deviatimi komerčnými článkami CR123 a je vybavený dátovým rozhraním RS-232/422.

Najnovším produktom v portfóliu Northrop Grumman je HHPTD (Hand Held Precision Targeting Device), ktorý váži menej ako 2,26 kg. V porovnaní so svojimi predchodcami má farebný kanál denného svetla, ako aj nemagnetický modul nebeskej navigácie, ktorý výrazne zvyšuje presnosť na úroveň, ktorú vyžaduje moderná munícia navádzaná pomocou GPS. Zmluva na vývoj zariadenia v hodnote 9,2 milióna dolárov bola uzavretá v januári 2013 v spolupráci so spoločnosťami Flir, General Dynamics a Wilcox. V októbri 2014 bolo zariadenie testované na raketovej strelnici White Sands.

Ručné presné zameriavacie zariadenie je jedným z najnovších produktov spoločnosti Northrop Grumman; jeho komplexné testy sa uskutočnili koncom roka 2014

Hlavný kanál rodiny Flir Recon B2 je chladený kanál na termálne zobrazovanie. Zariadenie B2-FO s dodatočným denným kanálom v rukách talianskeho komanda (na obrázku)

Flir má vo svojom portfóliu niekoľko ručných zameriavacích zariadení a spolupracuje s ďalšími spoločnosťami na poskytovaní zariadení na nočné videnie pre takéto systémy. Recon B2 je vybavený hlavným tepelným zobrazovacím kanálom pracujúcim v strednom IR rozsahu. 640x480 chladený indium antimonidový senzor poskytuje 10°x8° široké zorné pole, 2,5°x1,8° úzke zorné pole a x4 kontinuálne elektronické priblíženie. Termovízny kanál je vybavený automatickým zaostrovaním, automatickým ovládaním zosilnenia jasu a vylepšením digitálnych údajov. Pomocný kanál môže byť vybavený buď denným snímačom (model B2-FO) alebo diaľkovým infračerveným kanálom (model B2-DC). Prvý je založený na farebnej 1/4" farebnej CCD kamere s maticou 794x494 s nepretržitým x4 digitálnym zoomom a dvoma rovnakými zornými poľami ako predchádzajúci model. Pomocný termovízny kanál je založený na mikrobolometri 640x480 na oxide vanádu a poskytuje jedno 18-násobné zväčšenie x4. B2 má modul GPS C/A kódu (Coarse Acquisition code) (na zlepšenie presnosti však možno zabudovať vojenský štandardný modul GPS), digitálny magnetický kompas a laserový zameriavač s dosahom 20 km a 852nm laserové ukazovátko triedy 3B.B2 dokáže uložiť až 1000 jpeg obrázkov, ktoré je možné nahrať cez USB alebo RS-232/422, NTSC/PAL a HDMI sú k dispozícii aj pre záznam videa. Prístroj váži menej ako 4 kg vrátane šiestich lítiových batérií typu D na štyri hodiny nepretržitej prevádzky alebo viac ako päť hodín v rámci úspory energie režim. Recon B2 môže byť vybavený súpravou diaľkového ovládania, ktorá obsahuje statív, otáčaciu/sklopnú hlavu, napájaciu a komunikačnú skrinku a ovládaciu skrinku.

Flir ponúka ľahšiu verziu sledovacieho a zameriavacieho zariadenia Recon V, ktorá obsahuje tepelný senzor, diaľkomer a ďalšie typické senzory balené v 1,8 kg kufríku.

Ľahší model Recon B9-FO je vybavený nechladeným termálnym zobrazovacím kanálom so zorným poľom 9,3°x7° a x4 digitálnym zoomom. Farebná kamera má 10x nepretržité priblíženie a 4x digitálny zoom, zatiaľ čo funkcie prijímača GPS, digitálneho kompasu a laserového ukazovátka sú rovnaké ako pri B2. Hlavný rozdiel spočíva v diaľkomere, ktorý má maximálny dosah 3 km. B9-FO je navrhnutý pre prevádzku s kratším dosahom; tiež váži podstatne menej ako B2, menej ako 2,5 kg s dvomi D batériami, ktoré poskytujú päť hodín nepretržitého používania.

Bez denného kanála váži Recon V ešte menej, len 1,8 kg s batériami, ktoré poskytujú šesť hodín prevádzky s možnosťou výmeny za chodu. Jeho 640x480 indium antimonidom chladená matrica pracuje v strednej IR oblasti spektra, má optiku s x10 zväčšením (široké zorné pole 20°x15°). Diaľkomer je navrhnutý na dosah 10 km, zatiaľ čo gyroskop založený na mikroelektromechanických systémoch poskytuje stabilizáciu obrazu.

Francúzska spoločnosť Sagem ponúka tri binokulárne riešenia na detekciu cieľa deň/noc. Všetky majú rovnaký denný farebný kanál so zorným poľom 3°x2,25°, pre oči bezpečný 10 km laserový diaľkomer, digitálny magnetický kompas s 360° azimutom a elevačnými uhlami ±40° a GPS C/S. modul s presnosťou do troch metrov (zariadenie je možné pripojiť k externému GPS modulu). Hlavný rozdiel medzi zariadeniami spočíva v termovíznom kanáli.

Na vrchole rebríčka je multifunkčný ďalekohľad Jim UC, ktorý má nechladený snímač 640x480 s identickým nočným a denným zorným poľom, pričom široké zorné pole je 8,6°x6,45°. Jim UC je vybavený digitálnym zoomom, stabilizáciou obrazu, vstavaným záznamom fotografií a videa; voliteľná funkcia fúzie obrazu medzi dennými a termálnymi zobrazovacími kanálmi. Obsahuje tiež 0,8µm laserové ukazovátko bezpečné pre oči a analógové a digitálne porty. Bez batérií váži ďalekohľad 2,3 kg. Nabíjateľná batéria poskytuje viac ako päť hodín nepretržitej prevádzky.

Multifunkčné ďalekohľady Jim Long Range francúzskej firmy Sagem boli dodané francúzskej pechote ako súčasť bojovej techniky Felin; na fotografii je ďalekohľad namontovaný na zariadení na označenie terča Sterna od spoločnosti Vectronix

Nasleduje pokročilejší multifunkčný ďalekohľad Jim LR, z ktorého, mimochodom, „pučil“ prístroj UC. Je vo výzbroji francúzskej armády a je súčasťou bojového vybavenia francúzskeho vojaka Felina. Jim LR je vybavený termálnym zobrazovacím kanálom so snímačom 320 x 240 pixelov pracujúcim v rozsahu 3-5 µm; úzke zorné pole je rovnaké ako pri modeli UC a široké zorné pole je 9°x6,75°. Voliteľne je k dispozícii výkonnejšie laserové ukazovátko, ktoré zvyšuje dosah z 300 na 2500 metrov. Chladiaci systém prirodzene zvyšuje hmotnosť zariadení Jim LR na 2,8 kg bez batérií. Chladený termovízny modul však výrazne zlepšuje výkon, rozsahy detekcie, rozpoznania a identifikácie osoby sú pri modeli UC 3/1/0,5 km a pri modeli LR 7/2,5/1,2 km.

Rad dopĺňa multifunkčný ďalekohľad Jim HR s ešte vyšším výkonom, ktorý zabezpečuje matica VGA 640x480 s vysokým rozlíšením.

Divízia Sagem spoločnosti Vectronix ponúka dve sledovacie platformy, ktoré po pripojení k systémom od Vectronix a/alebo Sagemu tvoria mimoriadne presné modulárne zameriavacie nástroje.

Digitálny magnetický kompas dodávaný s digitálnou pozorovacou stanicou GonioLight má presnosť 5 mil (0,28°). Pripojenie skutočného (geografického) pólového gyroskopu zvyšuje presnosť na 1 mil (0,06°). Medzi samotnou stanicou a statívom je nainštalovaný 4,4 kg gyroskop, v dôsledku čoho sa celková hmotnosť GonioLight, gyroskopu a statívu blíži k 7 kg. Bez gyroskopu je možné takúto presnosť dosiahnuť pomocou zabudovaných topografických referenčných postupov s použitím známych orientačných bodov alebo nebeských telies. Systém má vstavaný modul GPS a prístupový kanál k externému modulu GPS. Stanica GonioLight je vybavená osvetlenou obrazovkou a má rozhrania pre počítače, komunikačné zariadenia a ďalšie externé zariadenia. V prípade poruchy má systém pomocné stupnice na určenie smeru a vertikálneho uhla. Systém umožňuje akceptovať rôzne denné alebo nočné sledovacie zariadenia a diaľkomery, ako je rodina diaľkomerov Vector alebo vyššie popísané ďalekohľady Sagem Jim. Špeciálne držiaky v hornej časti stanice GonioLight umožňujú aj inštaláciu dvoch optoelektronických subsystémov. Celková hmotnosť sa pohybuje od 9,8 kg v konfigurácii GLV, ktorá zahŕňa GonioLight plus diaľkomer Vector, až po 18,1 kg v konfigurácii GL G-TI, ktorá zahŕňa GonioLight, Vector, Jim-LR a gyroskop. Pozorovacia stanica GonioLight bola vyvinutá začiatkom roku 2000 a odvtedy bolo do mnohých krajín dodaných viac ako 2000 týchto systémov. Táto stanica bola použitá aj v bojových operáciách v Iraku a Afganistane.

Skúsenosti spoločnosti Vectronix im pomohli vyvinúť ultraľahký, nemagnetický systém označovania cieľov Sterna. Ak je GonioLite určený pre dosahy nad 10 km, potom Sterna pre dosahy 4-6 km. Systém spolu so statívom váži približne 2,5 kg a presnosť je menšia ako 1 mil (0,06°) v akejkoľvek zemepisnej šírke pri použití známych orientačných bodov. To vám umožní získať chybu určenia cieľa menšiu ako štyri metre na vzdialenosť 1,5 km. V prípade, že orientačné body nie sú dostupné, je systém Sterna vybavený pologuľovým rezonančným gyroskopom spoločne vyvinutým spoločnosťami Sagem a Vectronix, ktorý poskytuje presnosť 2 mil (0,11°) pri určovaní skutočného severu do 60° zemepisnej šírky. Čas nastavenia a orientácie je kratší ako 150 sekúnd a vyžaduje sa hrubé zarovnanie ±5°. Sterna je napájaná štyrmi článkami CR123A, ktoré poskytujú 50 orientácií a 500 meraní. Rovnako ako GonlioLight, aj systém Sterna môže akceptovať rôzne typy optoelektronických systémov. Portfólio Vectronix napríklad zahŕňa najľahší nástroj s hmotnosťou menej ako 3 kg, PLRF25C, a o niečo ťažší (menej ako 4 kg) Moskito. Pre zložitejšie úlohy je možné pridať zariadenia Vector alebo Jim, ale hmotnosť sa zvýši na 6 kg. Systém Sterna má špeciálny upevňovací bod pre montáž čapu vozidlo, z ktorého sa dá pri demontáži rýchlo vybrať. Na vyhodnotenie týchto systémov boli vojakom dodávané veľké množstvá. Americká armáda si objednala ručné systémy Vectronix a systémy Sterna ako súčasť požiadaviek na označenie cieľa pre ručné zariadenia s vysokou presnosťou vydaných v júli 2012. Vectronix je presvedčený o pokračujúcom raste predaja systému Sterna v roku 2015.

V júni 2014 spoločnosť Vectronix ukázala sledovacie a cieľové zariadenie Moskito TI s tromi kanálmi: denným optickým so zväčšením x6, optickým (technológia CMOS) s vylepšením jasu (oba so zorným poľom 6,25 °) a nechladeným termálnym zobrazovaním s uhlom 12 °. zorné pole. Súčasťou prístroja je aj 10 km diaľkomer s presnosťou ±2 metre a digitálny kompas s presnosťou ±10 mil (±0,6°) v azimute a ±3 mils (±0,2°) v prevýšení. GPS modul je voliteľný, aj keď je tu konektor pre externé civilné a vojenské GPS prijímače, ako aj moduly Galileo alebo GLONASS. Je možné pripojiť laserové ukazovátko. Zariadenie Moskito TI má rozhrania RS-232, USB 2.0 a Ethernet, bezdrôtová komunikácia Bluetooth je voliteľná. Je napájaný tromi batériami alebo batériami CR123A, ktoré poskytujú viac ako šesť hodín nepretržitej prevádzky. A nakoniec, všetky vyššie uvedené systémy sú zabalené do zariadenia 130x170x80 mm s hmotnosťou menej ako 1,3 kg. Tento nový produkt je ďalším vývojom modelu Moskito, ktorý má s hmotnosťou 1,2 kg denný kanál a kanál s vylepšením jasu, laserový diaľkomer s dosahom 10 km, digitálny kompas; možná integrácia civilného štandardného GPS alebo pripojenie k externému GPS prijímaču.

Thales ponúka kompletný rad prieskumných, sledovacích a cieľových systémov. Systém Sophie UF s hmotnosťou 3,4 kg má optický denný kanál s x6 zväčšením a 7° zorným poľom. Dosah laserového diaľkomeru dosahuje 20 km, Sophie UF je možné vybaviť prijímačom GPS P (Y) kód (šifrovaný kód pre presnú polohu objektu) alebo C / A kód (hrubý lokalizačný kód pre objekty), ktorý možno pripojiť k externému prijímaču DAGR / PLGR. Balíček snímačov dopĺňa magnetorezistívny digitálny kompas s presnosťou azimutu 0,5° a sklonomer gravitačného snímača s presnosťou 0,1°. Zariadenie je napájané AA článkami poskytujúcimi 8 hodín prevádzky. Systém môže pracovať v režimoch korekcie pádu granátov a hlásenia údajov o cieli; je vybavený konektormi RS232/422 pre export dát a obrázkov. Systém Sophie UF je tiež v prevádzke s britskou armádou pod označením SSARF (Surveillance System and Range Finder).

Prejdime od jednoduchého k zložitému, zamerajme sa na zariadenie Sophie MF. Obsahuje chladenú 8-12 µm termokameru so širokým zorným poľom 8°x6° a úzkym 3,2°x2,4° a digitálnym zoomom x2. Voliteľne je k dispozícii farebný denný kanál so zorným poľom 3,7°x2,8° spolu s laserovým ukazovátkom s vlnovou dĺžkou 839 nm. Súčasťou systému Sophie MF je aj 10 km laserový diaľkomer, vstavaný GPS prijímač, konektor pre pripojenie k externému GPS prijímaču a magnetický kompas s presnosťou 0,5° v azimute a 0,2° v elevácii. Sophie MF váži 3,5 kg a beží na súpravu batérií viac ako štyri hodiny.

Sophie XF je takmer identická s modelom MF, hlavný rozdiel spočíva v termovíznom snímači, ktorý pracuje v stredovlnnej (3-5 mikrónov) IR oblasti spektra a má široký 15°x11,2° resp. úzke zorné pole 2,5°x1,9°, optické zväčšenie x6 a elektronické zväčšenie x2. Pre výstup video dát sú k dispozícii analógové a HDMI výstupy, pretože Sophie XF je schopná uložiť až 1000 fotografií alebo až 2 GB videa. Nechýba ani RS 422 a USB porty. Model XF má rovnakú veľkosť a hmotnosť ako model MF, hoci batéria vydrží len niečo málo cez šesť alebo sedem hodín.

Britská spoločnosť Instro Precision, špecializujúca sa na goniometre a panoramatické hlavice, vyvinula modulárny systém prieskumu a označovania cieľov MG-TAS (Modular Gyro Target Acquisition System), založený na gyroskope, ktorý umožňuje veľmi presné určenie skutočného pólu. Presnosť je menšia ako 1 mil (nie je ovplyvnená magnetickým rušením) a digitálny goniometer ponúka presnosť 9 mil v závislosti od magnetického poľa. Systém tiež obsahuje ľahký statív a odolný vreckový počítač s kompletnou sadou nástrojov na zacielenie na výpočet cieľových údajov. Rozhranie vám umožňuje nainštalovať jeden alebo dva snímače určenia cieľa.

Vectronix vyvinul ľahký nemagnetický systém prieskumu a určovania cieľov Sterna s dosahom 4 až 6 kilometrov (na fotografii nainštalovaný na Sagem Jim-LR)

Najnovším prírastkom do rodiny zameriavacích zariadení je model Vectronix Moskito 77, ktorý má dva denné svetlo a jeden termovízny kanál.

Zariadenie Sophie XF od Thales umožňuje určiť súradnice cieľa a pre nočné videnie je k dispozícii snímač pracujúci v strednej IR oblasti spektra.

Systém Airbus DS Nestor s chladenou termovíznou matricou a hmotnosťou 4,5 kg bol vyvinutý pre nemecké jednotky horskej pechoty. Je v prevádzke s niekoľkými armádami

Airbus DS Optronics ponúka dve zariadenia na prieskum, sledovanie a označovanie cieľov Nestor a TLS-40, obe vyrobené v Južnej Afrike. Zariadenie Nestor, ktorého výroba začala v rokoch 2004-2005, bolo pôvodne vyvinuté pre nemecké jednotky horských pušiek. Biokulárny systém s hmotnosťou 4,5 kg obsahuje denný kanál so 7-násobným zväčšením a 6,5° zorným poľom s prírastkom filamentov nitkového kríža 5 mil, ako aj termálny zobrazovací kanál založený na chladenej matrici s veľkosťou 640 x 512 pixelov s dvoma poliami pohľad, úzky 2,8°x2,3° a široký (11,4°x9,1°). Vzdialenosť k cieľu je meraná laserovým diaľkomerom triedy 1M s dosahom 20 km a presnosťou ± 5 metrov a nastaviteľným strobingom (frekvencia opakovania impulzov) v dosahu. Smer a eleváciu cieľa zabezpečuje digitálny magnetický kompas s presnosťou ±1° v azimute a ±0,5° v elevácii, pričom merateľný elevačný uhol je +45°. Nestor má vstavaný 12-kanálový prijímač GPS L1 C/A (hrubé rozlíšenie) a možno pripojiť aj externé moduly GPS. K dispozícii je video výstup CCIR-PAL. Zariadenie je napájané lítium-iónovými batériami, ale je možné ho pripojiť k externému zdroju jednosmerného prúdu s napätím 10-32 Voltov. Chladená termokamera zvyšuje hmotnosť systému, no zároveň zvyšuje možnosti nočného videnia. Systém je v prevádzke s niekoľkými európskymi armádami vrátane Bundeswehru, niekoľkých európskych pohraničných síl a nemenovaných kupcov zo Stredného a Ďalekého východu. Spoločnosť očakáva v roku 2015 niekoľko veľkých kontraktov na stovky systémov, no noví zákazníci tam nie sú uvedení.

S využitím skúseností získaných pri budovaní systému Nestor vyvinula spoločnosť Airbus DS Optronics ľahší systém Opus-H s nechladeným termovíznym kanálom. Dodávky začali v roku 2007. Má rovnaký kanál denného svetla, zatiaľ čo mikrobolmetrické pole 640 x 480 poskytuje zorné pole 8,1 ° x 6,1 ° a možnosť ukladať obrázky vo formáte jpg. Ostatné komponenty zostali nezmenené, vrátane monopulzného laserového diaľkomeru, ktorý nielenže rozširuje rozsah merania bez potreby stabilizácie statívu, ale detekuje a zobrazuje až tri ciele v ľubovoľnom rozsahu. Z predchádzajúceho modelu zostali zachované aj sériové konektory USB 2.0, RS232 a RS422. Napájanie zabezpečuje osem AA prvkov. Opus-H váži asi o jeden kg menej ako Nestor a je tiež menší s rozmermi 300 x 215 x 110 mm v porovnaní s 360 x 250 x 155 mm. Kupujúci systému Opus-H z vojenských a polovojenských štruktúr neboli zverejnení.

Systém Airbus DS Optronics Opus-H

Vzhľadom na rastúcu potrebu ľahkých a lacných zameriavacích systémov vyvinula spoločnosť Airbus DS Optronics (Pty) sériu zariadení TLS 40, ktoré s batériami vážia menej ako 2 kg. K dispozícii sú tri modely: TLS 40 len s denným svetlom, TLS 40i s vylepšením obrazu a TLS 40IR s nechladeným termovíznym snímačom. Ich laserový diaľkomer a GPS sú rovnaké ako Nestor. Digitálny magnetický kompas pracuje v rozsahu ±45° vertikálnych uhlov, ±30° uhlov priečneho sklonu a poskytuje ±10 mil azimut a ±4 mil presnosť elevácie. Spoločný s predchádzajúcimi dvoma modelmi, biokulárny denný optický kanál s rovnakým zámerným krížom ako v zariadení Nestor má 7-násobné zväčšenie a zorné pole 7°. Variant na vylepšenie obrazu TLS 40i má monokulárny kanál založený na trubici Photonis XR5 so 7x zväčšením a 6° zorným poľom. Modely TLS 40 a TLS 40i majú to isté fyzicka charakteristika, ich rozmery sú 187x173x91 mm. S rovnakou hmotnosťou ako ostatné dva modely má TLS 40IR väčšie rozmery, 215x173x91 mm. Má monokulárny denný kanál s rovnakým zväčšením a mierne užším zorným poľom 6°. Mikrobolometrové pole 640 x 312 poskytuje zorné pole 10,4 ° x 8,3 ° s digitálnym zoomom x2. Obraz sa zobrazuje na čiernobielom OLED displeji. Všetky modely TLS 40 môžu byť voliteľne vybavené 0,89°x0,75° dennou kamerou na zachytávanie obrázkov vo formáte jpg a hlasovým záznamníkom na nahrávanie hlasových komentárov vo formáte WAV s 10 sekundami na obrázok. Všetky tri modely sú napájané tromi batériami CR123 alebo z externého zdroja 6-15 V, majú sériové konektory USB 1.0, RS232, RS422 a RS485, video výstupy PAL a NTSC a môžu byť vybavené aj externým prijímačom GPS. Séria TLS 40 už vstúpila do prevádzky u nemenovaných zákazníkov, vrátane afrických.

Nyxus Bird Gyro sa od predchádzajúceho modelu Nyxus Bird líši skutočným pólovým gyroskopom, ktorý výrazne zlepšuje presnosť určenia polohy cieľa na veľké vzdialenosti.

Nemecká spoločnosť Jenoptik vyvinula systém denno-nočného prieskumu, sledovania a určovania cieľov Nyxus Bird, ktorý je dostupný v prevedení so stredným a dlhým dosahom. Rozdiel je v termovíznom kanáli, ktorý je vo variante stredného dosahu vybavený objektívom so zorným poľom 11°x8°. Rozsahy detekcie, rozpoznania a identifikácie štandardného cieľa NATO sú 5, 2 a 1 km. Variant s dlhým dosahom s optikou zorného poľa 7°x5° poskytuje dlhší dosah 7, 2,8 a 1,4 km. Veľkosť matice pre obe možnosti je 640 x 480 pixelov. Denný kanál dvoch variantov má zorné pole 6,75° a 7x zväčšenie. Laserový diaľkomer triedy 1 má typický dosah 3,5 km, digitálny magnetický kompas poskytuje presnosť 0,5° v azimute v sektore 360° a v elevácii 0,2° v sektore 65°. Nyxus Bird ponúka viacero režimov merania a dokáže uložiť až 2000 infračervených snímok. So vstavaným GPS sa však dá pripojiť k systému PLGR/DAGR, aby sa presnosť ešte zlepšila. Pre prenos fotografií a videí slúži USB 2.0 konektor, bezdrôtové Bluetooth je voliteľné. S 3V lítiovou batériou zariadenie váži 1,6 kg, bez očnice je dĺžka 180 mm, šírka 150 mm a výška 70 mm. Nyxus Bird je súčasťou modernizačného programu IdZ-ES nemeckej armády. Pridanie taktického počítača Micro Pointer s integrovaným geografickým informačným systémom výrazne zvyšuje schopnosť lokalizovať ciele. Micro Pointer je napájaný interným a externým zdrojom, má RS232, RS422, RS485 a USB konektory a voliteľný Ethernet konektor. Tento malý počítač (191x85x81 mm) váži iba 0,8 kg. Ďalším voliteľným systémom je nemagnetický gyroskop s pravým pólom, ktorý poskytuje veľmi presné smerovanie a presnú polohu cieľa na všetky ultra dlhé vzdialenosti. Gyro hlavu s rovnakými konektormi ako Micro Pointer je možné pripojiť k externému systému PLGR/DAGR GPS. Štyri prvky CR123A poskytujú 50 orientácií a 500 meraní. Hlava váži 2,9 kg a celý systém so statívom 4,5 kg.

Fínska spoločnosť Millog vyvinula systém manuálneho označovania cieľov Lisa, ktorý zahŕňa nechladenú termokameru a optický kanál s dosahom detekcie, rozpoznávania a identifikácie vozidla 4,8 km, 1,35 km a 1 km. Systém váži 2,4 kg s batériami, ktoré poskytujú výdrž 10 hodín. Po obdržaní zmluvy v máji 2014 začal systém nastupovať do výzbroje fínskej armády.

Multifunkčné ručné denné/nočné prieskumné a označovacie zariadenie Linx, vyvinuté pred niekoľkými rokmi pre program modernizácie vojakov talianskej armády Soldato Futuro spoločnosťou Selex-ES, bolo vylepšené a teraz má nechladenú maticu 640x480. Termovízny kanál má zorné pole 10°x7,5° s optickým zväčšením x2,8 a elektronickým zväčšením x2 a x4. Denný kanál je farebná kamera s dvomi zväčšeniami (x3,65 a x11,75 so zodpovedajúcimi zornými poľami 8,6°x6,5° a 2,7°x2,2°). Programovateľný elektronický zameriavací kríž je zabudovaný do farebného VGA displeja. Meranie dosahu je možné až do 3 km, poloha sa určuje pomocou vstavaného GPS prijímača, pričom informácie o azime poskytuje digitálny magnetický kompas. Obrázky sa exportujú cez USB. Ďalšie zdokonalenie prístroja Linx sa očakáva v priebehu roka 2015 zavedením miniatúrnych chladených senzorov a nových funkcií.

V Izraeli sa armáda snaží zvýšiť svoju schopnosť spolupracovať. Na tento účel bude každému práporu pridelená skupina koordinácie leteckých úderov a pozemnej palebnej podpory. K práporu je v súčasnosti pridelený jeden styčný dôstojník delostrelectva. Národný priemysel už pracuje na poskytovaní nástrojov na túto úlohu.

Zariadenie Lisa fínskej spoločnosti Millog je vybavené nechladeným termovíznym kanálom a kanálmi denného svetla; s hmotnosťou iba 2,4 kg má dosah detekcie tesne pod 5 km

Zariadenie Coral-CR s chladeným termovíznym kanálom je súčasťou radu systémov označovania cieľov izraelskej spoločnosti Elbit

Elbit Systems je veľmi aktívny v Izraeli aj v Spojených štátoch. Jeho sledovacie a prieskumné zariadenie Coral-CR má 640x512 chladený strednovlnný indium antimonidový detektor s optickými zornými poľami od 2,5°x2,0° do 12,5°x10° a x4 digitálnym zväčšením. Čiernobiela CCD kamera so zornými poľami od 2,5°x1,9° do 10°x7,5° pracuje vo viditeľnej a blízkej IR spektrálnej oblasti. Obrázky sa zobrazujú na farebnom OLED displeji s vysokým rozlíšením prostredníctvom nastaviteľnej binokulárnej optiky. Balíček senzorov dopĺňa laserový diaľkomer triedy 1 bezpečný pre oči, vstavaný GPS a digitálny magnetický kompas s presnosťou 0,7° v azimute a elevácii. Cieľové súradnice sú vypočítané v reálnom čase a môžu byť prenášané do externých zariadení, do zariadenia je možné uložiť až 40 obrázkov. K dispozícii sú video výstupy CCIR alebo RS170. Coral-CR je 281 mm dlhý, 248 mm široký, 95 mm vysoký a váži 3,4 kg vrátane nabíjateľnej batérie ELI-2800E. Zariadenie je v prevádzke s mnohými krajinami NATO (v Amerike pod označením Emerald-Nav).

Nechladená termokamera Mars je ľahšia a lacnejšia, založená na detektore oxidu vanádu 384x288. Okrem termovízneho kanála s dvomi zornými poľami 6°x4,5° a 18°x13,5° má zabudovanú farebnú dennú kameru so zornými poľami 3°x2,5° a 12°x10°. , laserový diaľkomer, GPS prijímač a magnetický kompas. Prístroj Mars je 200 mm dlhý, 180 mm široký a 90 mm vysoký a s batériou váži len 2 kg.

ctrl Zadajte

Všimol si osh s bku Zvýraznite text a kliknite Ctrl+Enter

Kvantové diaľkomery.

4.1 Princíp činnosti kvantových diaľkomerov.
Princíp činnosti kvantových diaľkomerov je založený na meraní doby prechodu svetelného impulzu (signálu) k cieľu a späť.

Určenie polárnych súradníc bodov;

Udržiavanie nulovacích cieľov (vytváranie benchmarkov);

Štúdia oblasti.

Ryža. 13. DAK-2M v bojovej pozícii.

1- vysielač s prijímačom; 2- platforma na meranie uhla (UIP); 3- statív; 4- kábel;

5- batéria 21NKBN-3,5.

4.2.2. Základné výkonové charakteristiky DAK-2M

№№	Charakteristický názov	Ukazovatele
1	2	3
1	Rozsah a merania, M: minimum; Maximálne; Až do cieľov s uhlovými rozmermi ≥2′	8000
2	Maximálna chyba merania, m, nie viac	10
3	Pracovný režim: Počet meraní rozsahu v sérii; Frekvencia merania; Prestávka medzi sériami meraní, min; Čas pripravenosti na meranie vzdialenosti po zapnutí, sek., nie viac; Čas strávený v režime pripravenosti na meranie vzdialenosti po stlačení tlačidla ŠTART, min., nie viac.	1 meranie za 5-7 sekúnd 30 1
4	Počet meraní (impulzy 0 bez dobitia batérie, nie menej ako	300
5	Rozsah uhla nasmerovania:	± 4-50
6	Presnosť merania uhla, d.c.	±0-01
7	Optické vlastnosti: Zvýšenie, časy; Zorné pole, stupeň; Periskopicita, mm.	6
8	jedlo: Napätie štandardnej batérie 21NKBN-3,5, v; Napätie neštandardných batérií, V; Napätie palubnej siete, V, (so zahrnutím batérie s napätím 22-29 V do vyrovnávacej pamäte. V tomto prípade by kolísanie a zvlnenie napätia nemalo presiahnuť ± 0,9 V).	22-29
9	Hmotnosť diaľkomeru: V bojovej polohe bez odkladacej schránky a náhradnej batérie, kg; V zloženej polohe (nastavená hmotnosť), kg
10	Výpočet, os.	2

4.2.3. Set (zloženie) DAK-2M(Obr. 13)

1. 
   Transceiver.
2. 
   Platforma na meranie uhla (UIP).
3. 
   Statív.
4. 
   Kábel.
5. 
   Nabíjateľná batéria 21NKBN-3,5.
6. 
   Jedna sada náhradných dielov.
7. 
   Stohovacia krabica.
8. 
   Súbor technickej dokumentácie (formulár, TO a IE).

1. 
   Zariadenie komponentov DAK-2M.

1. 
   Transceiver- určený na vykonávanie optického (vizuálneho) prieskumu, meranie vertikálnych uhlov, generovanie svetelného snímacieho impulzu, príjem a registráciu snímania a odrazu svetelných impulzov od miestnych objektov (cieľov), ich premenu na napäťové impulzy, generovanie impulzov na spustenie a zastavenie časového intervalu meter (IVI).

Transceiver sa skladá z tela a hlavy. Očnice sú inštalované na prednej strane transceivera. Na ochranu ďalekohľadu pred mechanickým poškodením sú držiaky.
a) Hlavné bloky a uzly transceivera sú:

1. 
   optický kvantový generátor (OQG);
2. 
   fotodetektorové zariadenie (FPU);
3. 
   zosilňovač FPU (UFPU);
4. 
   štartovací blok;
5. 
   merač časového intervalu (IVI);
6. 
   menič jednosmerného prúdu (DCC);
7. 
   zapaľovacia jednotka (BP);
8. 
   menič jednosmerného prúdu (PPN);
9. 
   riadiaca jednotka (CU);
10. 
    blok kondenzátorov (BC);
11. 
    zachytávač;
12. 
    hlava;
13. 
    ďalekohľad;
14. 
    mechanizmus na počítanie vertikálnych uhlov.

WGC navrhnutý tak, aby vytváral silný úzko smerovaný pulz žiarenia. Fyzikálnym základom pôsobenia lasera je zosilnenie svetla stimulovanou emisiou. K tomu laser využíva aktívny prvok a optický pumpovací systém.

FPU je určený na príjem impulzov odrazených od cieľa (odrazené svetelné impulzy), ich spracovanie a zosilnenie. Na ich zosilnenie má FPU predbežný fotodetektorový zosilňovač (UPFPU).

UFPU je určený na zosilnenie a spracovanie impulzov prichádzajúcich z UPFPU, ako aj na generovanie zastavovacích impulzov pre IVI.

BZ je navrhnutý tak, aby generoval spúšťacie impulzy TIE a FPA a oneskoroval štartovací impulz TIE vzhľadom na pulz laserového žiarenia na čas potrebný na prechod zastavovacích impulzov cez UPFPU a FPA.

IVI je určený na meranie časového intervalu medzi čelami spúšťania a jedným z troch zastavovacích impulzov. Prevodom na číselnú hodnotu dosahu v metroch a uvedením dostrelu k cieľu, ako aj s uvedením počtu cieľov v dosahu žiarenia.

TTX IVI:

Rozsah meraných rozsahov - 30 - 97500 m;

Rozlíšenie podľa D - nie horšie ako 3 m;

Minimálnu hodnotu meraného rozsahu je možné nastaviť:

1050 m ± 75 m

2025 m ± 75 m

3000m±75m

IVI meria dosah k jednému z troch cieľov v rámci rozsahu meraných rozsahov podľa výberu operátora.

PPT je určený pre blok čerpacích kondenzátorov a akumulačných kondenzátorov napájacej jednotky, ako aj pre vydávanie stabilizovaného napájacieho napätia do riadiacej jednotky.

BP je navrhnutý tak, aby vytvoril vysokonapäťový impulz, ktorý ionizuje výbojovú medzeru pulznej pumpy.

PPN je určený na výstup stabilizovaného napájacieho napätia do UPFPU, UFPU, BZ a stabilizáciu rýchlosti otáčania elektromotora opto-mechanickej uzávierky.

BOO je určený na ovládanie činnosti jednotiek a jednotiek diaľkomeru v danej sekvencii a riadenie napäťovej úrovne napájacieho zdroja.

BC určené na uloženie náboja.

Vybíjačka určené na odstránenie náboja z kondenzátorov ich skratovaním k telu transceivera.

Hlava navrhnuté tak, aby sa do nich zmestilo pozorovacie zrkadlo. V hornej časti hlavy je štrbina na montáž zameriavacej tyče. Na ochranu skla hlavy je nasadená slnečná clona.

Ďalekohľad je súčasťou zameriavacieho kríža a je určený na pozorovanie terénu, mierenie cieľa, ako aj na čítanie indikácií ukazovateľov vzdialenosti, počítadla cieľa, indikáciu pripravenosti diaľkomeru na meranie vzdialenosti a stavu batérie.

Referenčný mechanizmus vertikálneho uhla je určený na počítanie a indikáciu nameraných vertikálnych uhlov.
b) Optická schéma transceivera(obr.14)

pozostáva z: - vysielacieho kanála;

Optické kanály prijímača a nitkového kríža sa čiastočne zhodujú (majú spoločný objektív a dichroické zrkadlo).

Kanál vysielača navrhnutý tak, aby vytvoril silný monochromatický pulz krátkeho trvania a malej uhlovej divergencie lúča a poslal ho v smere cieľa.

Jeho zloženie: - OGK (zrkadlo, záblesková lampa, aktívny prvok-tyč, reflektor, hranol);

Teleskopický systém Galileo - na zníženie uhlovej divergencie žiarenia.

Kanál prijímača navrhnutý tak, aby prijal pulz žiarenia odrazeného od cieľa a vytvoril požadovanú úroveň svetelnej energie na fotodióde FPU. Jeho zloženie: - šošovka; - dichroické zrkadlo.

Ryža. štrnásť. Optická schéma transceivera.

Vľavo: 1- ďalekohľad; 2- zrkadlo; 3- aktívny prvok; 4- reflektor; 5- záblesková lampa ISP-600; 6- hranol; 7,8 - zrkadlá; 9- okulár.

Konektor "POWER";

PSA konektor (na pripojenie počítacieho zariadenia);

Sušiaci ventil.
Na hlave transceivera sú:

Sušiaci ventil;

Zásuvka pre zameriavaciu tyč.
prepínač TARGET je určený na meranie vzdialenosti k prvému alebo druhému alebo tretiemu cieľu nachádzajúcemu sa v dosahu žiarenia.

spínač GATE je určený na nastavenie minimálnych rozsahov 200, 400, 1000, 2000, 3000, pri ktorých je meranie rozsahu nemožné. Uvedené minimálne rozsahy zodpovedajú polohám prepínača "STROBING":

400 m - "0,4"

1000 m - "1"

2000 m - "2"

3000 m - "3"

Pri nastavení polohy prepínača "STROBING" do polohy "3" sa citlivosť fotodetektora na odrazené signály (impulzy) zvýši.

Ryža. pätnásť. Ovládanie DAK-2M.

1 - sušiaca kazeta; 2-uzlové mriežkové osvetlenie; 3-prepínač SVETELNÝ FILTER; 4-prepínač ÚČEL; 5,13-zátvorka; 6-ovládací panel; 7-tlačidlové MERANIE; 8-tlačidlový ŠTART; 9-gombík JAS; 10-prepínačový prepínač PODSVIETENIE; 11-prepínač POWER; 12-kolíkové OVLÁDANIE PARAMETROV ; 14-spínačový STROBING; 15-úrovňová; 16-reflektor; 17-stupňový mechanizmus na čítanie vertikálnych uhlov.

Ryža. 16. Ovládanie DAK-2M.

Vľavo: 1-pásik; 2-poistka; 3-zástrčkový LANTERN; 4-ovládací panel; 5-krúžok; 6-konektorový PSA; 7,11-krúžky; 8-zástrčkový napájací zdroj; 9-tlačidlová KALIBRÁCIA; 10-tlačidlo KONTROLA NAP.

Vpravo: 1-zásuvka; 2-hlavové; 3,9-sušiaci ventil; 4-telo; 5-očnica; 6-binokulárny; 7-rukoväťové vertikálne vedenie; 8-konzolový.

1. 
   Platforma na meranie uhla (UIP)

UIP určený na montáž a vyrovnanie transceivera, jeho otáčanie okolo zvislej osi a meranie horizontálnych a smerových uhlov.

Zloženie UIP(obr.17)

upínacie zariadenie;

Zariadenie;

Úroveň lopty.

UIP je namontovaný na statíve a pripevnený cez závitové puzdro pomocou nastavovacej skrutky.

Ryža. 17. Plošina na meranie uhla DAK-2M.

1-rukoväť na vrstvenie červíka; 2-úrovňové; 3-rukoväť; 4 upínacie zariadenie; 5-základňa s kolesom; 6-bubon; 7-rukoväť presného vedenia; 8-matice; 9-končatina; 10-rukoväť; 11-závitové puzdro; 12-základňa; 13-zdvíhacia skrutka.

1. 
   Statív určený na inštaláciu transceivera na inštaláciu transceivera do pracovnej polohy v požadovanej výške. Statív sa skladá zo stola, troch párových tyčí a troch výsuvných nôh. Tyče sú navzájom spojené závesom a upínacím zariadením, v ktorom je výsuvná noha upnutá skrutkou. Pánty sú pripevnené k stolu s presahmi.

1. 
   Batéria 21 NKBN-3,5 je určený na napájanie blokov diaľkomerov jednosmerným prúdom cez kábel.

21 - počet batérií v batérii;

NK - systém nikel-kadmiových batérií;

B - typ batérie - bez panelu;

H - technologický znak výroby platní - roztieranie;

3,5 - nominálna kapacita batérie v ampérhodinách.

- tlačidlá "MEASUREMENT 1" a "MEASUREMENT 2" - pre meranie vzdialenosti k prvému alebo druhému cieľu nachádzajúcemu sa v oblasti žiarenia.

Ryža. dvadsať. Ovládacie prvky LPR-1.

Vrch: 1-puzdro; 2-rukoväť; 3-index; 4-tlačidlá MEASUREMENT1 a MEASUREMENT 2; 5-páska; 6-panelový; 7-prepínačová rukoväť LIGHT; 8 okulárový zameriavač; 9 skrutiek; 10 okulárový zameriavač; 11-vidlicový; kryt priestoru pre 12 batérií; 13-prepínačová rukoväť ON-OFF.

Spodná časť: 1 sušiaca kazeta; 2-rmen; 3-konzola; 4-viečková.

Na zadnej a spodnej strane:

Držiak na montáž zariadenia na držiak UID alebo na držiak - adaptér pri inštalácii zariadenia na kompas;

sušiaca kazeta;

Objektív hľadáčika;

šošovka ďalekohľadu;

Konektor s krytom na pripojenie kábla diaľkových tlačidiel.

Ryža. 21. Zorné pole indikátora LPR-1

1-rozsahový indikátor; 2,5,6-miestne bodky; 3-indikátor pripravenosti (zelený); Indikátor vybitia 4 batérií (červený).

Poznámka . Pri absencii odrazeného impulzu sa na všetkých čísliciach indikátora rozsahu zobrazia nuly (00000). Pri absencii snímacieho impulzu sa na všetkých čísliciach ukazovateľa rozsahu zobrazia nuly a na tretej číslici sa zobrazí desatinná čiarka (obr. 21, pozícia 5).

Ak je počas merania v radiačnom terči (v prerušení goniometrickej mriežky) viacero cieľov, v dolnej číslici ukazovateľa dosahu svieti desatinná čiarka (obr. 21. pozícia 2).

Ak nie je možné odstrániť tieniace rušenie za prerušením goniometrickej mriežky a tiež v prípadoch, keď rušenie nie je pozorované a desatinná čiarka v dolnej (pravej) číslici indikátora vzdialenosti svieti, namierte diaľkomer na cieľ. aby sa terč prekrýval, príp veľká plocha prasknutie goniometrickej mriežky. Zmerajte rozsah, potom nastavte gombík limitu minimálneho rozsahu na hodnotu rozsahu, ktorá presahuje nameranú hodnotu o 50-100 metrov a zmerajte rozsah znova. Opakujte tieto kroky, kým nezmizne desatinná čiarka najvýznamnejšej číslice.

Keď sú na všetkých čísliciach indikátora rozsahu zobrazené nuly a desatinná čiarka svieti na najvýznamnejšej číslici (vľavo) (obr.21. pozícia 6) indikátora, je potrebné znížiť minimálny nameraný rozsah otočením minima. gombík na obmedzenie rozsahu, kým sa nedosiahne spoľahlivý výsledok merania.

2. Zariadenie na meranie uhla (Obr.22.).
Určené na inštaláciu diaľkomeru, zameranie diaľkomeru a meranie horizontálnych, vertikálnych a smerových uhlov

19

do obľúbených do obľúbených z obľúbených 8

Vážení kolegovia, keďže hlavný hrdina „je dôstojník delostrelectva, váš poslušný sluha musel v období krátko pred 1. svetovou vojnou trochu rozumieť problematike riadenia paľby. Ako som tušil, otázka sa ukázala ako f-ski komplikovaná, no aj tak sa mi podarilo zozbierať nejaké informácie. Tento materiál si v žiadnom prípade nenárokuje, že je úplný a komplexný, je to len pokus spojiť všetky fakty a dohady, ktoré teraz mám.

Pokúsme sa "na prstoch" pochopiť vlastnosti delostreleckej paľby. Aby ste namierili zbraň na cieľ, musíte ju nastaviť so správnym mieridlom (vertikálny uhol mierenia) a muškou (horizontálny uhol mierenia). V podstate inštalácia správneho mieridla a zameriavača je výsledkom celej umnej vedy delostrelectva. Ľahko sa to však hovorí, ale ťažko robí.

Najjednoduchší prípad je, keď je naša zbraň nehybná a stojí na rovnej zemi a my potrebujeme zasiahnuť ten istý nehybný cieľ. V tomto prípade by sa zdalo, že stačí nasmerovať zbraň tak, aby sa hlaveň pozerala priamo na cieľ (a budeme mať správne mušky) a zistiť presnú vzdialenosť k cieľu. Potom pomocou delostreleckých tabuliek môžeme vypočítať elevačný uhol (mieridlo), dať ho delo a bum! Zasiahneme cieľ.

V skutočnosti to tak, samozrejme, nie je – ak je cieľ dostatočne ďaleko, treba urobiť korekcie na vietor, vlhkosť vzduchu, stupeň opotrebenia zbrane, teplotu pušného prachu atď. atď - a aj po tomto všetkom, ak cieľ nie je príliš veľký, budete ho musieť z dela poriadne vydlabať, keďže drobné odchýlky v tvare a hmotnosti projektilov, ako aj hmotnosti a kvality náloží , stále povedie k známemu šíreniu hitov (elipsový rozptyl). Ale ak vystrelíme určitý počet projektilov, tak nakoniec podľa zákona štatistiky určite zasiahneme cieľ.

Ale problém opráv necháme nateraz bokom a zbraň a cieľ budeme považovať za také sférické kone vo vzduchoprázdne. Predpokladajme, že streľba sa vykonáva na úplne rovnom povrchu, so stále rovnakou vlhkosťou, bez vánku, zbraň je vyrobená z materiálu, ktorý v zásade nevyhorí atď. atď. V tomto prípade pri streľbe zo stacionárnej pištole na nehybný cieľ bude naozaj stačiť poznať vzdialenosť k cieľu, ktorá nám udáva uhol vertikálneho mierenia (mieridlo) a smer k nemu (mieridlo)

Čo však v prípade, ak cieľ alebo zbraň nestoja? Ako je to napríklad v námorníctve? Pištoľ je umiestnená na lodi, ktorá sa niekam pohybuje určitou rýchlosťou. Jeho cieľ, nechutný, tiež nestojí, môže ísť úplne z akéhokoľvek uhla k nášmu kurzu. A to absolútne akoukoľvek rýchlosťou, ktorá príde len do hlavy jej kapitána. Čo potom?

Keďže sa nepriateľ pohybuje v priestore a berúc do úvahy skutočnosť, že nestreľujeme z turbolaseru, ktorý okamžite zasiahne cieľ, ale z pištole, ktorej projektil potrebuje nejaký čas na dosiahnutie cieľa, musíme si vziať olovo, t.j. nestrieľajte tam, kde je nepriateľská loď v čase výstrelu, ale tam, kde bude o 20–30 sekúnd, kým sa náš projektil priblíži.

Zdá sa, že je to tiež jednoduché - pozrime sa na diagram.

Naša loď je v bode O, nepriateľská loď je v bode A. Ak v bode O naša loď strieľa na nepriateľa z dela, potom keď projektil letí, nepriateľská loď sa presunie do bodu B. počas letu strely sa zmení:

1. Vzdialenosť k cieľovej lodi (bola OA, stane sa OB);
2. Orientácia na cieľ (bol tu uhol S, ale stane sa z neho uhol D)

Preto na určenie korekcie zraku stačí poznať rozdiel medzi dĺžkou segmentov OA a OB, t.j. veľkosť zmeny vzdialenosti (ďalej len VIR). A na určenie korekcie mušky stačí poznať rozdiel medzi uhlami S a D, t.j. hodnota zmeny ložiska

1. Vzdialenosť k cieľovej lodi (OA);
2. Cieľové zameranie (uhol S);
3. Cieľový kurz;
4. Cieľová rýchlosť.

Teraz zvážme, ako boli získané informácie potrebné na výpočet VIR a VIP.

1. Vzdialenosť k cieľovej lodi - samozrejme podľa diaľkomeru. A ešte lepšie - niekoľko diaľkomerov, najlepšie aspoň tri. Potom sa môže najodchýlnejšia hodnota zahodiť a aritmetický priemer sa môže vziať z ostatných dvoch. Určenie vzdialenosti pomocou niekoľkých diaľkomerov je samozrejme efektívnejšie.

2. Zameranie cieľa (uhol sklonu, ak chcete) - s presnosťou "polprst-strop" určuje akýkoľvek goniometer, ale pre presnejšie meranie je žiaduce mať zameriavač - zariadenie s kvalitná optika, schopná (vrátane) veľmi presne určiť ciele uhla kurzu. Pre mieridlá určené na centrálne mierenie bola poloha cieľovej lode určená s chybou 1-2 dielikov mušky delostreleckej zbrane (t.j. 1-2 tisíciny vzdialenosti, vo vzdialenosti 90 kbt, poloha lode bola určená s presnosťou 30 metrov)

3. Cieľový kurz. Na to už boli potrebné aritmetické výpočty a špeciálne delostrelecké ďalekohľady s delením. Robilo sa to takto – najprv bolo potrebné identifikovať cieľovú loď. Pamätajte na jeho dĺžku. Zmerajte vzdialenosť k nemu. Preveďte dĺžku lode na počet divízií na delostreleckom ďalekohľade pre danú vzdialenosť. Tie. vypočítaj: "Tááák, dĺžka tejto lode je 150 metrov, za 70 kbt by loď dlhá 150 metrov mala zaberať 7 divízií delostreleckých ďalekohľadov." Potom sa pozrite na loď delostreleckým ďalekohľadom a určte, koľko divízií tam skutočne zaberá. Ak napríklad loď zaberá 7 miest, znamená to, že je k nám otočená celou svojou stranou. A ak je menej (povedzme - 5 dielikov) - znamená to, že loď je k nám umiestnená pod určitým uhlom. Výpočet opäť nie je príliš náročný – ak poznáme dĺžku lode (t.j. preponu AB, v príklade je to 7) a pomocou ďalekohľadu určíme dĺžku jej priemetu (t.j. nohu AC v príkladom je dĺžka 5), ​​potom je výpočet uhla S otázkou života.

Jediné, čo by som chcel dodať, je, že úlohu delostreleckého ďalekohľadu by mohol plniť rovnaký zameriavač

4. Cieľová rýchlosť. Teraz to bolo ťažšie. Rýchlosť by sa v princípe dala odhadnúť „od oka“ (s primeranou presnosťou), ale samozrejme môže byť presnejšia – ak poznáte vzdialenosť k cieľu a jeho kurz, môžete cieľ pozorovať a určiť rýchlosť jeho uhlového posunu. - t.j. ako rýchlo sa mení smer k cieľu. Ďalej sa určuje vzdialenosť, ktorú loď prejde (opäť nebude potrebné zvážiť nič zložitejšie ako pravouhlé trojuholníky) a jej rýchlosť.

Tu si však možno položiť otázku – prečo si napríklad musíme všetko tak komplikovať, ak môžeme jednoducho zmerať zmeny VIP pozorovaním cieľovej lode v zameriavači? Ale tu ide o to, že zmena VIP je nelineárna, a preto údaje aktuálnych meraní rýchlo zastarávajú.

Ďalšou otázkou je, čo chceme od systému riadenia paľby (FCS)? Ale čo.

SLA by mala dostať nasledujúce údaje:

1. Vzdialenosť k nepriateľskej cieľovej lodi a smer k nej;
2. Kurz a rýchlosť vlastnej lode.

Zároveň je samozrejme potrebné neustále čo najrýchlejšie aktualizovať údaje.

1. Kurz a rýchlosť nepriateľskej cieľovej lode;
2. Preveďte kurz/rýchlosti na model pohybu lodí (vlastných a nepriateľských), pomocou ktorého môžete predpovedať polohu lodí;
3. Vedenie streľby zohľadňujúce VIR, VIP a čas letu projektilu;
4. Mieridlo a muška, berúc do úvahy olovo (berúc do úvahy všetky druhy korekcií (teplota strelného prachu, vietor, vlhkosť atď.)).

FCS musí preniesť mieridlo a mušku z podávacieho zariadenia v veliteľskej veži (centrálny stĺp) na delostrelecké kusy aby funkcie strelcov so zbraňami boli minimálne (ideálne je, ak sa vlastné mieridlá zbraní vôbec nepoužívajú).

SLA musí zabezpečiť streľbu salvou zo zbraní vybraných starším delostrelcom v ním zvolenom čase.

Zariadenia na riadenie paľby delostrelectva z roku 1910 N.K. Geisler & K

Boli nainštalované na ruských dreadnoughtoch (Baltské aj Čierne more) a obsahovali mnoho mechanizmov na rôzne účely. Všetky zariadenia možno rozdeliť na dávajúce (do ktorých boli zadané údaje) a prijímajúce (ktoré vydávali niektoré údaje). Okrem nich existovalo veľa pomocných zariadení, ktoré zabezpečovali prevádzku zvyšku, ale nebudeme o nich hovoriť, uvedieme tie hlavné:

Prístroje na prenos údajov z diaľkomeru

Givers – nachádza sa v kabíne diaľkomeru. Mali stupnicu, ktorá umožňuje nastaviť vzdialenosť od 30 do 50 kbt s presnosťou na polovicu kábla, od 50 do 75 kbt - 1 kábel a od 75 do 150 kbt - 5 káblov. Operátor po určení rozsahu pomocou diaľkomeru nastavil príslušnú hodnotu manuálne

Prijímače - umiestnené vo veliteľskej veži a CPU, mali presne rovnaký číselník ako vysielače. Akonáhle obsluha podávajúceho zariadenia nastavila určitú hodnotu, okamžite sa to prejavilo na číselníku prijímacieho zariadenia.

Zariadenia na vysielanie smeru cieľov a signálov

Docela zábavné zariadenia, ktorých úlohou bolo naznačiť loď, na ktorú sa má strieľať (ale v žiadnom prípade nie orientácia na túto loď) a boli vydávané príkazy na typ útoku "výstrel / útok / nulovanie / salva / rýchla streľba"

Vydávacie zariadenia boli umiestnené vo veliteľskej veži, prijímacie zariadenia boli pri každom kazemate a jedno pre každú vežu. Fungovali podobne ako prístroje na prenos údajov z diaľkomeru.

Celé zariadenia (zariadenia na vysielanie horizontálneho zameriavača)

Tu začínajú nejasnosti. S podávacími zariadeniami je všetko viac-menej jasné - boli umiestnené vo veliteľskej veži a mali stupnicu 140 dielikov zodpovedajúcich dielom mieridiel (t.j. 1 dielik - 1/1000 vzdialenosti) Prijímacie zariadenia boli umiestnené priamo na mieridlách zbraní. Systém fungoval takto - operátor podávacieho zariadenia vo veliteľskej veži (CPU) nastavil na stupnici určitú hodnotu. V súlade s tým bola na prijímacích zariadeniach zobrazená rovnaká hodnota, po ktorej bolo úlohou strelca otočiť zameriavacie mechanizmy, kým sa horizontálne zameranie zbrane nezhoduje so šípkou na zariadení. Potom - zdá sa, že je to prelamovaná, zbraň je namierená správne

Existuje podozrenie, že zariadenie neuviedlo uhol horizontálneho zameriavača, ale iba korekciu na olovo. Neoverené.

Zariadenia na prenos výšky zameriavača

Najkomplexnejšia jednotka

Podávacie zariadenia boli umiestnené v veliteľskej veži (CPU). Zariadenie manuálne zadalo údaje o vzdialenosti k cieľu a VIR (veľkosť zmeny vzdialenosti, ak niekto zabudol), po čom toto zariadenie začalo niečo cvakať a udávať vzdialenosť k cieľu v aktuálnom čase. Tie. zariadenie nezávisle pripočítalo/odčítalo VIR zo vzdialenosti a prenieslo tieto informácie do prijímacích zariadení.

Prijímacie zariadenia, ako aj celé prijímacie zariadenia, boli namontované na mieridlách zbraní. Ale nezjavila sa na nich vzdialenosť, ale pohľad. Tie. zariadenia na prenos výšky zameriavača nezávisle premieňali vzdialenosť na uhol pohľadu a dávali ju zbraniam. Proces prebiehal nepretržite, t.j. v každom okamihu šípka prijímacieho zariadenia ukazovala skutočný pohľad v aktuálnom okamihu. Okrem toho bolo možné vykonať korekcie v prijímacom zariadení tohto systému (pripojením niekoľkých excentrov). Tie. ak bola zbraň napríklad silne prestrelená a jej strelecký dosah klesol povedzme o 3 kbt v porovnaní s novou, stačilo nainštalovať príslušný excentr - teraz do uhla zameriavača prenášaného z dávajúceho zariadenia, špeciálne pre túto pištoľ bol pridaný uhol na kompenzáciu podbitia troch káblov Boli to individuálne korekcie pre každú zbraň.

Presne na rovnakom princípe bolo možné zaviesť úpravy teploty pušného prachu (brala sa rovnako ako teplota v pivniciach), ako aj úpravy typu náplne/strely „cvičné/bojové/praktické“

To však nie je všetko.

Faktom je, že presnosť inštalácie zameriavača bola „plus mínus električková zastávka upravená pre azimut Polárky.“ Bolo ľahké urobiť chybu v dosahu k cieľu aj vo veľkosti VIR. Zvláštny cynizmus spočíval aj v tom, že dosah od diaľkomerov prichádzal vždy s určitým oneskorením. Faktom je, že diaľkomer určil vzdialenosť k objektu v čase, keď meranie začalo. Aby však určil tento rozsah, musel vykonať niekoľko akcií vrátane „kombinovania obrázka“ atď. To všetko trvalo nejaký čas. Nahlásenie určitého rozsahu a nastavenie jeho hodnoty na dávajúcom zariadení na prenos údajov z diaľkomeru trvalo ešte nejaký čas. Podľa rôznych zdrojov tak starší delostrelecký dôstojník videl na prijímacom zariadení na prenos údajov z diaľkomeru nie aktuálny dosah, ale ten, ktorý bol takmer pred minútou.

Dávacie zariadenie na prenos výšky pohľadu teda poskytlo staršiemu delostrelcovi najširšie príležitosti. Kedykoľvek počas prevádzky zariadenia bolo možné manuálne zadať korekciu pre rozsah alebo pre veľkosť VIR a zariadenie pokračovalo vo výpočtoch od zadania korekcie, pričom ju už zohľadňovalo. Zariadenie bolo možné úplne vypnúť a hodnoty zraku nastaviť manuálne. A bolo tiež možné nastaviť hodnoty „trhnutím“ - t.j. ak napríklad naše zariadenie ukazuje pohľad 15 stupňov, potom môžeme vystreliť tri salvy za sebou - na 14, 15 a 16 stupňov bez čakania na dopad nábojov a bez zavádzania korekcií dosahu / VIR, ale počiatočné nastavenie stroja sa nestratí.

A nakoniec

Výkriky a volania

Dávacie zariadenia sú umiestnené vo veliteľskej veži (CPU) a samotné vrešťany - jeden pre každú zbraň. Keď chce manažér streľby vystreliť salvu, uzavrie príslušné okruhy a strelci strieľajú do zbraní.

O Geislerke z roku 1910 sa, žiaľ, absolútne nedá hovoriť ako o plnohodnotnom SLA. prečo?

1. Geislerovej OMS nemal prístroj na určenie smeru k cieľu (nebol tam žiadny zrak);
2. Neexistoval žiadny prístroj, ktorý by dokázal vypočítať jej kurz a rýchlosť cieľovej lode. Takže po prijatí vzdialenosti (zo zariadenia na prenos údajov z diaľkomeru) a určení azimutu pomocou improvizovaných prostriedkov sa všetko ostatné muselo vypočítať ručne;
3. Nechýbali ani prístroje na určenie kurzu a rýchlosti vlastnej lode – aj tie bolo potrebné získať „improvizovanými prostriedkami“, teda nie sú súčasťou Geislerovej stavebnice;
4. Chýbalo zariadenie na automatický výpočet VIR a VIP - t.j. po prijatí a vypočítaní kurzov / rýchlostí ich vlastnej lode a cieľov bolo potrebné vypočítať VIR aj VIP, opäť ručne.

A tak aj napriek prítomnosti veľmi pokročilých zariadení, ktoré automaticky vypočítavajú výšku zameriavača, Geislerov OMS stále vyžadoval veľmi veľké množstvo manuálnych výpočtov – a to nebolo dobré.

Geislerova SLA nevylučovala a ani nemohla vylúčiť použitie mieridiel strelcov. Faktom je, že automatická výška zameriavača vypočítala mierku ... samozrejme v okamihu, keď je loď na rovnom kýle. A loď zažíva nakláňanie aj nakláňanie. A Geislerovej SLA to vôbec a v žiadnom prípade nebralo do úvahy. Preto existuje predpoklad, veľmi podobný pravde, že úlohou strelca zbrane bolo také „krútenie“ hrotu, ktoré by umožnilo kompenzovať nakláňanie lode. Je jasné, že bolo potrebné neustále „krútiť“, hoci existujú pochybnosti o tom, že 305 mm delá by sa dali „stabilizovať“ manuálne. Taktiež, ak mám pravdu v tom, že Geislerov FCS neprenášal horizontálny uhol mierenia, ale iba nábeh, tak strelec každej pištole samostatne namieril pištoľ v horizontálnej rovine a len na príkaz zhora prevzal vedenie.

Geislerovej SLA povolila paľbu salvy. Ale starší delostrelec nemohol dať simultánnu salvu - mohol dať signál na otvorenie paľby, nie je to to isté. Tie. predstavte si obrázok - štyri veže "Sevastopolu", v každej strelci "krútia" mieridlá, čím kompenzujú nadhadzovanie. Zrazu - kvílka! Niekto má normálny zrak, strieľa a niekto to ešte neposral, skrúti to, vystrelí... a rozdiel 2-3 sekúnd značne zvyšuje rozptyl nábojov. Dať signál teda neznamená prijať jednorazovú salvu.

Ale tu je to, čo sa Geislerovej OMS skutočne darilo - bolo to s prenosom údajov z podávacích zariadení na veliteľskej veži do prijímacích zariadení pri delách. Tu neboli žiadne problémy a systém sa ukázal ako veľmi spoľahlivý a rýchly.

Inými slovami, Geislerove zariadenia z roku 1910 neboli ani tak OMS, ale spôsob prenosu údajov z glavartu do zbraní (hoci prítomnosť automatického výpočtu výšky zameriavača dáva právo pripísať Geislerovi do OMS).

V Ericksonovom MSA sa objavilo zameriavacie zariadenie, ktoré bolo spojené s elektromechanickým zariadením, ktoré poskytovalo horizontálny uhol zameriavania. Otáčanie zameriavača teda zrejme viedlo k automatickému posunutiu šípok na mieridlách zbraní.

V Ericksonovom MSA boli 2 centrálni strelci, jeden z nich sa zaoberal horizontálnym mierením, druhý vertikálnym, a boli to oni (a nie strelci), ktorí brali do úvahy uhol sklonu - tento uhol sa neustále meral a pridával k mieriaci uhol na rovnom kýle. Strelníkom teda stačilo otočiť zbrane tak, aby mieridlo a muška zodpovedali hodnotám šípov na mieridlách. Strelec sa už nemusel pozerať do zameriavača.

Všeobecne povedané, snaha „udržať krok“ s náklonom ručnej stabilizácie pištole vyzerá zvláštne. Bolo by oveľa jednoduchšie vyriešiť problém pomocou iného princípu - zariadenia, ktoré by uzavrelo okruh a vystrelilo, keď bola loď na rovnom kýle. V Rusku existovali zariadenia na reguláciu sklonu založené na prevádzke kyvadla. Ale bohužiaľ, mali značné množstvo chýb a nedali sa použiť na delostreleckú paľbu. Pravdupovediac, Nemci mali takéto zariadenie až po Jutsku a Erickson stále dával výsledky, ktoré neboli horšie ako „manuálna stabilizácia“.

Volejová streľba prebiehala podľa nového princípu - teraz, keď boli strelci vo veži pripravení, stlačili špeciálny pedál a starší strelec uzavrel okruh stlačením vlastného pedálu vo veliteľskej veži (CPU), pretože veže boli pripravení. Tie. salvy sa stali naozaj jednorazovými.

Či mal Erickson zariadenia na automatický výpočet VIR a VIP - neviem. Ale čo je známe s istotou - od roku 1911-1912. Ericksonova OMS bola tragicky nepripravená. Prenosové mechanizmy z dávajúcich zariadení do prijímajúcich nefungovali dobre. Proces trval oveľa dlhšie ako v Geislerovej OMS, ale neustále sa objavovali nezhody. Zariadenia na ovládanie náklonu pracovali príliš pomaly, takže zameriavač a muška centrálnych strelcov "nedržali krok" s náklonom - s príslušnými dôsledkami pre presnosť streľby. Čo sa malo urobiť?

Ruské cisárske námorníctvo išlo pomerne originálnou cestou. Na najnovších bojových lodiach bol nainštalovaný systém Geisler, model 1910. A keďže z celého FCS existovali iba zariadenia na výpočet výšky zraku, bolo zrejme rozhodnuté nečakať, kým sa spomenie Ericksonov FCS, a nepokúšať sa kúpiť nový FCS (napr. od Angličanov) úplne, ale získať/vybaviť chýbajúce zariadenia a jednoducho nimi doplniť systém Geisler.

Zaujímavú sekvenciu uvádza pán Serg o Tsushime: http://tsushima.su/forums/viewtopic.php?id=6342&p=1

11. januára sa MTK rozhodla nainštalovať systém Erickson v Sevakh.
12. máj Erickson nie je pripravený, je podpísaná zmluva s Geislerovou.
12. septembra bola podpísaná zmluva so spoločnosťou Erickson na inštaláciu ďalších nástrojov.
13. september Erickson dokončil prístroj Pollen a AVP Geisler.
14. januára inštalácia súpravy nástrojov Pollen na PV.
14. júna boli ukončené testy zariadení Pollen na FV
15. december uzatvorenie zmluvy na vypracovanie a montáž systému ústredného kúrenia.
16. jesene bola dokončená inštalácia ústredného kúrenia.
17g streľba s CN.

Výsledkom je, že SLA nášho "Sevastopolu" sa stala dokonca hlupákom. Výpočtové stroje VIR a VIP dodali anglické kúpené od Pollanu. Pamiatky sú v Erickson. Stroj na výpočet výšky zameriavača bol najprv Geisler, potom ho nahradil Erickson. Na určovanie kurzov bol nainštalovaný gyroskop (ale nie to, že v 1. svetovej vojne, možno neskôr...) Vo všeobecnosti dostal náš Sevastopoľ okolo roku 1916 na tie časy úplne prvotriedny centrálny zameriavací systém.

A čo naši zaprisahaní priatelia?

Zdá sa, že najlepšia cesta do Jutska bola s Britmi. Chlapci z ostrova prišli s takzvaným „Dreyer Table“, ktorý procesy vývoja vertikálnych a horizontálnych mieridiel maximálne zautomatizoval.

Angličania museli zamerať a určiť vzdialenosť k cieľu ručne, ale kurz a rýchlosť nepriateľskej lode automaticky vypočítalo zariadenie Dumaresque. Pokiaľ som opäť pochopil, výsledky týchto výpočtov sa automaticky preniesli do „Dreyerovej tabuľky“, ktorá prijala údaje o svojom vlastnom kurze / rýchlosti z nejakého analógu rýchlomera a gyrokompasu, vytvorila model pohybu lodí, vypočítané VIR a VIP. U nás, aj po objavení sa prístroja Pollan, ktorý vypočítaval VIR, prebehol prenos VIR do stroja na výpočet výšky zameriavača nasledovne - operátor prečítal Pollanove hodnoty a následne ich zadal do stroja. na výpočet výšky zameriavača. S Britmi sa všetko stalo automaticky.

Pokúsil som sa preniesť údaje na LMS do jednej tabuľky, stalo sa toto:

Bohužiaľ pre mňa - tabuľka pravdepodobne hreší mnohými chybami, údaje na nemeckom LMS sú mimoriadne lapidárne: http://navycollection.narod.ru/library/Haase/artillery.htm

A v angličtine - v angličtine, ktorú neviem: http://www.dreadnoughtproject.org/tfs/index.php/Dreyer_Fire_Control_Table

Ako Briti vyriešili problém s kompenzáciou pozdĺžneho / priečneho valcovania - neviem. Ale Nemci nemali žiadne kompenzačné zariadenia (objavili sa až po Jutsku).

Vo všeobecnosti sa ukazuje, že SLA baltických dreadnoughtov bola stále nižšia ako Briti a bola približne na rovnakej úrovni ako Nemci. Pravda, s jednou výnimkou.

Na nemeckom „Derflingerovi“ bolo 7 (slovom - SEDEM) diaľkomerov. A všetci merali vzdialenosť k nepriateľovi a priemerná hodnota sa dostala do stroja na výpočet zameriavača. V domácom "Sevastopole" boli spočiatku iba dva diaľkomery (existovali aj takzvané Krylovove diaľkomery, ale neboli nič iné ako vylepšené mikrometre Lujol-Myakishev a neposkytovali kvalitné merania na veľké vzdialenosti).

Na jednej strane by sa zdalo, že takéto diaľkomery (oveľa kvalitnejšie ako tie britské) práve poskytli Nemcom rýchle pozorovanie v Jutsku, ale je to tak? Ten istý „Derflinger“ vystrelil iba zo 6. salvy a aj to vo všeobecnosti náhodou (teoreticky mala šiesta salva dať let, vodca „Derflinger“ Hase sa pokúsil dostať Britov do vidlice však na jeho prekvapenie tam bol kryt ). "Goeben" vo všeobecnosti tiež neukázal brilantné výsledky. Treba však brať do úvahy, že Nemci napriek tomu strieľali oveľa lepšie ako Angličania, zrejme v tom majú zásluhu aj nemeckí diaľkomeri.

Ale verím, že najlepšia presnosť nemeckých lodí nie je v žiadnom prípade výsledkom prevahy nad Britmi v materiálnej časti, ale úplne iného systému výcviku strelcov.

Tu si dovolím urobiť pár úryvkov z knihy Hector Charles Bywater a Hubert Cecil Ferraby Podivná inteligencia. Spomienky námornej tajnej služby. Constable, Londýn, 1931: http://militera.lib.ru/h/bywater_ferraby/index.html

Ovplyvnený admirálom Thomsenom Germanom námorníctvo začal experimentovať so streľbou na veľké vzdialenosti v roku 1895... ...Novo vytvorené námorníctvo si môže dovoliť byť menej konzervatívne ako námorníctvo so starými tradíciami. A preto v Nemecku mali všetky inovácie schopné zvýšiť bojovú silu flotily vopred zaručené oficiálne schválenie ....

Nemci, ktorí sa ubezpečili, že streľba na veľké vzdialenosti je v praxi uskutočniteľná, okamžite poskytli svojim bočným zbraniam najväčší možný uhol mierenia ...

... Ak delové veže Nemcov už v roku 1900 umožnili delám zdvihnúť hlavne o 30 stupňov, potom na britských lodiach uhol elevácie nepresiahol 13,5 stupňa, čo poskytlo nemeckým lodiam značné výhody. Ak by v tom čase vypukla vojna, nemecká flotila by nás v presnosti a dosahu streľby výrazne, ba rozhodne prekonala...

... Centralizovaný systém riadenia paľby "Fire-director", inštalovaný, ako už bolo uvedené, na lodiach britskej flotily, Nemci po bitke pri Jutsku nejaký čas nemali, ale účinnosť ich paľby bola potvrdená. podľa výsledkov tohto boja.

Samozrejme, tieto výsledky boli ovocím dvadsaťročnej intenzívnej práce, vytrvalej a pedantnej, čo je pre Nemcov vo všeobecnosti charakteristické. Na každých sto libier, ktoré sme v tých rokoch pridelili na výskum v oblasti delostrelectva, Nemecko pridelilo tisíc. Vezmime si len jeden príklad. Agenti tajnej služby sa v roku 1910 dozvedeli, že Nemci prideľujú oveľa viac nábojov na cvičenia ako my pre veľkokalibrové zbrane – o 80 percent viac výstrelov. Cvičenia streľby v priamom prenose proti obrneným cieľovým lodiam boli medzi Nemcami stálou praxou, zatiaľ čo v britskom námorníctve boli veľmi zriedkavé alebo sa dokonca nevykonávali vôbec.

... V roku 1910 sa v Baltskom mori uskutočnili dôležité cvičenia s použitím zariadenia Richtungsweiser inštalovaného na palube lodí Nassau a Westfalen. Bolo preukázané vysoké percento zásahov na pohyblivé ciele zo vzdialenosti až 11 000 metrov a po určitých vylepšeniach boli zorganizované nové praktické testy.

Ale v marci 1911 boli prijaté presné a mnohé vysvetľujúce informácie. Išlo o výsledky palebných cvičení, ktoré vykonala divízia nemeckých vojnových lodí vybavených 280 mm delami na vlečný cieľ vo vzdialenosti v priemere 11 500 metrov s pomerne hustým morom a miernou viditeľnosťou. 8 percent striel zasiahlo cieľ. Tento výsledok bol oveľa lepší ako čokoľvek, čo nám bolo povedané predtým. Odborníci preto prejavili skepsu, ale dôkazy boli celkom spoľahlivé.

Bolo celkom jasné, že kampaň bola vykonaná s cieľom otestovať a porovnať výhody systémov určovania cieľov a navádzania. Jeden z nich bol už na bojovej lodi Alsace a druhý, experimentálny, bol nainštalovaný na Blucher. Miesto streľby bolo 30 míľ juhozápadne od Faerských ostrovov, cieľom bol ľahký krížnik, ktorý bol súčasťou divízie. Je jasné, že nestrieľali na samotný krížnik. Ako sa hovorí v britskom námorníctve, bol „posunutým cieľom“, to znamená, že mierenie sa vykonávalo na cieľovú loď, zatiaľ čo samotné zbrane boli posunuté do určitého uhla a vystrelené. Kontrola je veľmi jednoduchá - ak prístroje fungujú správne, škrupiny padnú presne vo vypočítanej vzdialenosti od kormy cieľovej lode.

Hlavnou výhodou tejto metódy, ktorú vynašli Nemci podľa ich vlastných vyjadrení, je to, že bez ohrozenia presnosti získaných výsledkov umožňuje pri streľbe nahradiť konvenčné terče, ktoré v dôsledku ťažkých motorov a mechanizmov napr. možno ťahať len pri nízkej rýchlosti a zvyčajne za dobrého počasia.

Odhad „posunu“ by sa dal do určitej miery nazvať len približným, pretože mu chýba konečný fakt – diery v cieli, no na druhej strane a údaje z neho získané sú dostatočne presné na všetky praktické účely.

Počas prvého experimentu Alsasko a Blucher vystrelili zo vzdialenosti 10 000 metrov na cieľ, ktorý predstavoval ľahký krížnik idúci rýchlosťou 14 až 20 uzlov.

Tieto podmienky boli na vtedajšiu dobu nezvyčajne tvrdé a nie je prekvapujúce, že správa o výsledkoch týchto streľby vyvolala polemiku a dokonca jej pravdivosť vyvrátili niektorí britskí experti. námorné delostrelectvo. Tieto správy však boli pravdivé a výsledky testov boli skutočne neuveriteľne úspešné.

Z 10 000 metrov Alsasko, vyzbrojené starými 280 mm kanónmi, vystrelilo po cieli salvu z troch zbraní, to znamená, že ak by zbrane neboli namierené „s posunom“, granáty by zasiahli priamo cieľ. To isté ľahko zvládla aj bojová loď pri streľbe zo vzdialenosti 12 000 metrov.

"Blucher" bol vyzbrojený 12 novými 210 mm kanónmi. Ľahko sa mu tiež podarilo zasiahnuť cieľ, väčšina striel zasiahla v bezprostrednej blízkosti alebo priamo do brázdy, ktorú zanechal cieľový krížnik.

Na druhý deň sa vzdialenosť zvýšila na 13 000 metrov. Počasie bolo dobré a malé vlnobitie rozkolísalo lode. Napriek zvýšenému odstupu zastrieľal „Alsasko“ dobre, že pred „Blucherom“ prekonal všetky očakávania.

Obrnený krížnik, ktorý sa pohyboval rýchlosťou 21 uzlov, „rozdvojil“ cieľovú loď, ktorá sa pohybovala rýchlosťou 18 uzlov, z tretej salvy. Navyše, podľa odhadov expertov, ktorí boli na cieľovom krížniku, by bolo možné s istotou konštatovať zásah jedného alebo viacerých nábojov v každej z jedenástich salv, ktoré nasledovali. Vzhľadom na relatívne malý kaliber zbraní, vysokú rýchlosť, s akou „strelec“ aj cieľ, a stav mora, by sa výsledok streľby v tom čase dal nazvať fenomenálnym. Všetky tieto podrobnosti a ešte oveľa viac obsahovala správa, ktorú náš agent poslal tajnej službe.

Keď sa správa dostala na admiralitu, niektorí starí dôstojníci ju považovali za chybnú alebo falošnú. Agenta, ktorý správu napísal, zavolali do Londýna, aby celú záležitosť prediskutovali. Bolo mu povedané, že informácie o výsledkoch testov, ktoré uviedol v správe, sú „absolútne nemožné“, že ani jedna loď by nebola schopná zasiahnuť pohybujúci sa cieľ na vzdialenosť viac ako 11 000 metrov, vo všeobecnosti, že to všetko bola fikcia alebo omyl.

Celkom náhodou sa tieto výsledky nemeckej streľby stali známymi niekoľko týždňov pred prvým testom systému riadenia paľby britského námorníctva admirála Scotta, prezývaný „riaditeľ ohňa“. HMS Neptune bola prvou loďou, na ktorej bol tento systém nainštalovaný. Strelecký výcvik vykonal v marci 1911 s výbornými výsledkami. Ale oficiálny konzervativizmus spomalil zavedenie zariadenia na iných lodiach. Táto pozícia trvala až do novembra 1912, kedy boli vykonané porovnávacie testy systému Director inštalovaného na lodi Thunderer a starého systému inštalovaného na Orione.

Sir Percy Scott opísal učenie nasledujúcimi slovami:

„Vzdialenosť bola 8200 metrov, „strelecké“ lode sa pohybovali rýchlosťou 12 uzlov, ciele boli ťahané rovnakou rýchlosťou. Obe lode súčasne spustili paľbu ihneď po signále. Thunderer strieľal veľmi dobre. Orion poslal svoje škrupiny na všetky strany. O tri minúty neskôr zaznel signál „Zastav paľbu!“ a cieľ bol skontrolovaný. V dôsledku toho sa ukázalo, že Thunderer zaznamenal o šesť zásahov viac ako Orion.

Pokiaľ vieme, prvá ostrá streľba v britskom námorníctve na vzdialenosť 13 000 metrov sa uskutočnila v roku 1913, keď loď "Neptún" vystrelila na cieľ z takejto vzdialenosti.

Tí, ktorí sledovali vývoj nástrojov a techník delostreleckej paľby v Nemecku, vedeli, čo môžeme očakávať. A ak sa niečo ukázalo ako prekvapenie, tak len to, že v bitke pri Jutsku pomer počtu striel, ktoré zasiahli cieľ k celkový počet vypálené náboje nepresiahli 3,5 %.

Dovolím si tvrdiť, že kvalita nemeckej streľby bola v systéme delostreleckej prípravy, ktorý bol oveľa lepší ako ten britský. V dôsledku toho Nemci kompenzovali určitú prevahu Britov v LMS profesionalitou.

FEDERÁLNA AGENTÚRA PRE VZDELÁVANIE

Štátna vzdelávacia inštitúcia vyššieho odborného vzdelávania

MOSKVA ŠTÁTNY INŠTITÚT RÁDIOTECHNIKY, ELEKTRONIKA A AUTOMATIZÁCIE (TECHNICKÁ UNIVERZITA)

KURZOVÁ PRÁCA

disciplínou

"Fyzické základy meraní"

Téma: diaľkomer

№ Interpret študentskej skupiny - ES-2-08

Priezvisko I. O. účinkujúceho - Prusakov A. A.

Priezvisko a meno hlavy - Rusanov K. E.

Moskva 2010

Úvod _____________________________________________________________3

2. Typy diaľkomerov ______________________________________________5

3. Laserový diaľkomer _____________________________________________6

3.1. Fyzikálny základ meraní a princíp činnosti __________________8

3.2 Konštrukčné vlastnosti a princíp činnosti. Typy a použitie ____12

4. Optický diaľkomer ___________________________________________19

4.1. Fyzikálne základy meraní a princíp činnosti _________________21

4.1.2 Merač vzdialenosti závitu s pevným uhlom _____________________________23

4.1.3 Meranie sklonovej vzdialenosti vláknovým diaľkomerom __________25

4.2 Konštrukčné prvky a princíp činnosti ____________________________________27

5. Záver _____________________________________________________________29

6. Bibliografický zoznam _______________________________________30

1. Úvod

Diaľkomer- prístroj určený na určenie vzdialenosti od pozorovateľa k objektu. Používa sa v geodézii, na zaostrovanie vo fotografii, pri zameriavačoch zbraní, bombardovacích systémov atď.

Geodézia- výrobné odvetvie spojené s meraním na zemi. Je neoddeliteľnou súčasťou stavebných prác. Pomocou geodézie sa s milimetrovou presnosťou prenášajú projekty budov a stavieb z papiera do prírody, počítajú sa objemy materiálov, sleduje sa súlad s geometrickými parametrami stavieb. Uplatnenie nachádza aj v baníctve na výpočet odstrelov a objemov hornín.

Hlavné úlohy geodézie:

Spomedzi mnohých úloh geodézie možno vyčleniť „dlhodobé úlohy“ a „úlohy na najbližšie roky“.

Medzi dlhodobé úlohy patria:

určenie tvaru, veľkosti a gravitačného poľa Zeme;

rozdelenie jedného súradnicového systému na územie samostatného štátu, kontinentu a celej Zeme ako celku;

vykonávanie meraní na povrchu zeme;

zobrazovanie plôch zemského povrchu na topografických mapách a plánoch;

štúdium globálnych posunov blokov zemskej kôry.

V súčasnosti sú hlavné úlohy na nasledujúce roky v Rusku nasledovné:

tvorba štátnych a miestnych katastrov: pozemkový nehnuteľný, vodný lesný, urbársky a pod.;

topografická a geodetická podpora na vymedzenie (definíciu) a demarkáciu (označenie) štátnej hranice Ruska;

vývoj a implementácia noriem v oblasti digitálneho mapovania;

tvorba digitálnych a elektronických máp a ich databáz;

vypracovanie koncepcie a štátneho programu rozsiahleho prechodu na satelitné metódy autonómneho určovania súradníc;

vytvorenie komplexného národného atlasu Ruska a iné.

Laserové meranie vzdialenosti je jednou z prvých oblastí praktického použitia laserov v zahraničnej vojenskej technike. Prvé experimenty sa datujú do roku 1961 a teraz sa laserové diaľkomery používajú v pozemnej vojenskej technike (delostrelectvo, napr.), v letectve (diaľkomery, výškomery, označovače cieľov), ako aj v námorníctve. Táto technika prešla bojové skúšky vo Vietname a na Blízkom východe. V súčasnosti je množstvo diaľkomerov adoptovaných mnohými armádami sveta.

Ryža. 2 - Laserový zameriavač-diaľkomer. Prvýkrát použitý na T72A

2. Typy diaľkomerov

Zariadenia na meranie vzdialenosti sú rozdelené na aktívne a pasívne:

aktívny:

• zvukový diaľkomer

  svetelný diaľkomer

  laserový diaľkomer

pasívne:

• diaľkomery využívajúce fotoaparát s optickým paralaxovým diaľkomerom)

  diaľkomery, ktoré používajú porovnávanie medzi objektmi

Princípom činnosti diaľkomerov aktívneho typu je meranie času, za ktorý signál vyslaný diaľkomerom prejde vzdialenosť k objektu a späť. Predpokladá sa, že rýchlosť šírenia signálu (rýchlosť svetla alebo zvuku) je známa.

Meranie vzdialeností diaľkomermi pasívneho typu je založené na určení výšky h rovnoramenného trojuholníka ABC, napríklad pomocou známej strany AB = l (základňa) a opačného ostrého uhla b (tzv. uhol paralaxy). Pre malé uhly b (vyjadrené v radiánoch)

Jedna z veličín, l alebo b, je zvyčajne konštantná a druhá je premenlivá (meraná). Na tomto základe sa rozlišujú diaľkomery konštantný uhol a diaľkomery s pevnou základňou.

3. Laserový diaľkomer

Laserový diaľkomer - prístroj na meranie vzdialeností pomocou laserového lúča.

Je široko používaný v inžinierskej geodézii, topografickom prieskume, vojenskej navigácii, gastronomickom výskume a fotografii.

Laserový diaľkomer je zariadenie pozostávajúce z pulzného detektora laserového žiarenia. Meraním času, za ktorý lúč prejde k reflektoru a späť, a poznaním hodnoty rýchlosti svetla je možné vypočítať vzdialenosť medzi laserom a odrážajúcim objektom.

Obr.1 Moderné modely laserových diaľkomerov.

elektromagnetické žiarenie šíriace sa konštantnou rýchlosťou umožňuje určiť vzdialenosť objektu. Takže pri pulznej metóde určovania rozsahu sa používa nasledujúci pomer:

kde L- vzdialenosť k objektu, rýchlosť svetla vo vákuu, index lomu prostredia, v ktorom sa žiarenie šíri, t je čas potrebný na to, aby impulz dosiahol cieľ a späť.

Zohľadnenie tohto vzťahu ukazuje, že potenciálna presnosť merania vzdialenosti je určená presnosťou merania času prechodu energetického impulzu k objektu a späť. Je jasné, že čím kratší pulz, tým lepšie.

3.1. Fyzikálne základy meraní a princíp činnosti

Úloha určenia vzdialenosti medzi diaľkomerom a cieľom je redukovaná na meranie zodpovedajúceho časového intervalu medzi snímacím signálom a signálom, odrazom od cieľa. Existujú tri spôsoby merania dosahu, v závislosti od toho, aký druh modulácie laserového žiarenia sa v diaľkomere používa: pulzná, fázová alebo fázovo-pulzná. Podstata pulznej metódy merania vzdialenosti je v tom, že na objekt je vyslaný snímací impulz, ktorý zároveň spustí počítadlo času v diaľkomere. Keď impulz odrazený objektom dosiahne diaľkomer, zastaví počítadlo. Podľa časového intervalu sa pred operátorom automaticky zobrazuje vzdialenosť k objektu. Odhadnime presnosť takejto metódy merania, ak je známe, že presnosť merania časového intervalu medzi snímaním a odrazeným signálom zodpovedá 10 V -9 s. Keďže môžeme predpokladať, že rýchlosť svetla je 3 x 10 cm/s, dostaneme chybu pri zmene vzdialenosti asi 30 cm Odborníci sa domnievajú, že to stačí na vyriešenie množstva praktických problémov.

Pri metóde fázového rozsahu je laserové žiarenie modulované podľa sínusového zákona. V tomto prípade sa intenzita žiarenia mení vo významnom rozsahu. V závislosti od vzdialenosti objektu sa mení fáza signálu, ktorý dopadol na objekt. Signál odrazený od objektu dorazí do prijímacieho zariadenia tiež s určitou fázou, v závislosti od vzdialenosti. Odhadnime chybu fázového diaľkomeru vhodného na prevádzku v teréne. Odborníci tvrdia, že pre operátora nie je ťažké určiť fázu s chybou nie väčšou ako jeden stupeň. Ak je modulačná frekvencia laserového žiarenia 10 MHz, potom bude chyba merania vzdialenosti asi 5 cm.

Podľa princípu činnosti sú diaľkomery rozdelené do dvoch hlavných skupín, geometrických a fyzických typov.

Obr.2 Princíp činnosti diaľkomeru

Prvú skupinu tvoria geometrické diaľkomery. Meranie vzdialeností diaľkomerom tohto typu je založené na určení výšky h rovnoramenného trojuholníka ABC (obr. 3), napríklad pomocou známej strany AB = I (základňa) a opačného ostrého uhla. Jedna z veličín, I, je zvyčajne konštanta a druhá je premenná (nameraná). Na tomto základe sa rozlišujú diaľkomery s konštantným uhlom a diaľkomery s konštantnou základňou. Pevný uhlový diaľkomer je teleskop s dvoma rovnobežnými vláknami v zornom poli a ako základ slúži prenosná koľajnica s ekvidištantnými deleniami. Vzdialenosť k základni meraná diaľkomerom je úmerná počtu dielikov palice medzi závitmi viditeľných cez ďalekohľad. Mnohé geodetické prístroje (teodolity, nivelety a pod.) pracujú podľa tohto princípu. Relatívna chyba filamentového diaľkomeru je 0,3-1%. Zložitejšie optické diaľkomery s pevnou základňou sú postavené na princípe prekrývania obrazov objektu konštruovaného lúčmi, ktoré prešli rôznymi optickými systémami diaľkomeru. Kombinácia sa vykonáva pomocou optického kompenzátora umiestneného v jednom z optických systémov a výsledok merania sa odčíta na špeciálnej stupnici. Monokulárne diaľkomery so základňou 3-10 cm sú široko používané ako fotografické diaľkomery. Chyba optických diaľkomerov s konštantnou základňou je menšia ako 0,1 % nameranej vzdialenosti.

Princípom činnosti diaľkomeru fyzického typu je meranie času, ktorý signál vysielaný diaľkomerom potrebuje na prejdenie vzdialenosti k objektu a späť. Schopnosť elektromagnetického žiarenia šíriť sa konštantnou rýchlosťou umožňuje určiť vzdialenosť k objektu. Rozlišujte pulzné a fázové metódy merania vzdialenosti.

Pri pulznej metóde sa do objektu vyšle snímací impulz, ktorý spustí počítadlo času v diaľkomere. Keď sa impulz odrazený objektom vráti do diaľkomeru, zastaví počítadlo. Podľa časového intervalu (oneskorenie odrazeného impulzu) sa pomocou vstavaného mikroprocesora určuje vzdialenosť k objektu:

kde: L je vzdialenosť k objektu, c je rýchlosť šírenia žiarenia, t je čas, za ktorý impulz dosiahne cieľ a späť.

Ryža. 3 - Princíp činnosti diaľkomeru geometrického typu
AB - základňa, h - nameraná vzdialenosť

Pri fázovej metóde sa žiarenie moduluje podľa sínusového zákona pomocou modulátora (elektro-optický kryštál, ktorý mení svoje parametre pod vplyvom elektrického signálu). Odrazené žiarenie vstupuje do fotodetektora, kde je extrahovaný modulačný signál. V závislosti od vzdialenosti objektu sa mení fáza odrazeného signálu vzhľadom na fázu signálu v modulátore. Meraním fázového rozdielu sa meria vzdialenosť k objektu.

3.2 Konštrukčné vlastnosti a princíp činnosti. Typy a aplikácia

Prvý laserový diaľkomer XM-23 bol testovaný a prijatý armádami. Je určený pre použitie na predsunutých pozorovacích stanovištiach pozemných síl. Zdrojom žiarenia v ňom je rubínový laser s výstupným výkonom 2,5 W a trvaním impulzu 30 ns. Integrované obvody sú široko používané pri konštrukcii diaľkomeru. Vysielač, prijímač a optické prvky sú osadené v monobloku, ktorý má stupnice pre presné hlásenie azimutu a elevačného uhla cieľa. Diaľkomer je napájaný 24V nikel-kadmiovou batériou, ktorá poskytuje 100 meraní dosahu bez nabíjania. V inom delostrelecký diaľkomer, ktoré si osvojili aj armády, existuje zariadenie na súčasné zisťovanie dosahu až štyroch cieľov ležiacich na tej istej priamke postupnými strobovacími vzdialenosťami 200,600,1000, 2000 a 3000 m.

Zaujímavý švédsky laserový diaľkomer. Je určený na použitie v systémoch riadenia paľby palubného námorného a pobrežného delostrelectva. Dizajn diaľkomeru je obzvlášť odolný, čo umožňuje jeho použitie v náročných podmienkach. Diaľkomer je možné v prípade potreby spárovať so zosilňovačom obrazu alebo televíznym zameriavačom. Prevádzkový režim diaľkomeru umožňuje buď meranie každé 2 s. do 20s. a s prestávkou medzi sériou meraní po dobu 20 s. alebo každé 4 s. na dlhú dobu. Digitálne indikátory vzdialenosti fungujú tak, že keď jeden z indikátorov udáva posledný nameraný rozsah, ostatné štyri predchádzajúce merania vzdialenosti sa uložia do pamäte toho druhého.

Veľmi úspešným laserovým diaľkomerom je LP-4. Má opticko-mechanickú uzávierku ako Q-spínač. Prijímacia časť diaľkomeru je zároveň pohľadom operátora. Priemer vstupnej optickej sústavy je 70mm. Prijímač je prenosná fotodióda, ktorej citlivosť má maximálnu hodnotu pri vlnovej dĺžke 1,06 μm. Merač je vybavený rozsahovým stroboskopickým obvodom, ktorý pracuje podľa nastavenia operátora od 200 do 3000 m. V schéme optického zameriavača je pred okulárom umiestnený ochranný filter na ochranu oka operátora pred účinkami jeho lasera pri príjme odrazeného impulzu. Vysielač a prijímač sú namontované v jednom kryte. Elevačný uhol cieľa je určený v rozmedzí + 25 stupňov. Batéria poskytuje 150 meraní vzdialenosti bez dobíjania, jej hmotnosť je len 1 kg. Diaľkomer bol testovaný a zakúpený v mnohých krajinách ako - Kanada, Švédsko, Dánsko, Taliansko, Austrália. Okrem toho britské ministerstvo obrany podpísalo zmluvu na dodávku upraveného diaľkomeru LP-4 s hmotnosťou 4,4 kg pre britskú armádu.

Prenosné laserové diaľkomery sú určené pre pešie jednotky a predsunutých delostreleckých pozorovateľov. Jeden z týchto diaľkomerov je vyrobený vo forme ďalekohľadu. Zdroj žiarenia a prijímač sú namontované v spoločnom kryte, s monokulárnym optickým zameriavačom so šesťnásobným zväčšením, v ktorého zornom poli je svetelný panel z LED diód, ktoré sú jasne rozlíšiteľné v noci aj cez deň. . Laser používa ako zdroj žiarenia ytriový hliníkový granát s Q-spínačom na niobátu lítnom. To poskytuje špičkový výkon 1,5 MW. Prijímacia časť využíva duálny lavínový fotodetektor so širokopásmovým nízkošumovým zosilňovačom, ktorý umožňuje detekovať krátke impulzy s nízkym výkonom len 10 V -9 W. Falošné signály odrazené od blízkych predmetov, ktoré sú v hlavni s terčom, sú eliminované pomocou okruhu hradlovania vzdialenosti. Zdrojom energie je malá dobíjacia batéria, ktorá poskytuje 250 meraní bez nabíjania. Elektronické jednotky diaľkomeru sú vyrobené na integrovaných a hybridných obvodoch, čo umožnilo zvýšiť hmotnosť diaľkomeru spolu so zdrojom na 2 kg.

Inštalácia laserových diaľkomerov na tanky okamžite zaujala zahraničných vývojárov vojenských zbraní. Je to spôsobené tým, že na tanku je možné zaviesť diaľkomer do systému riadenia paľby tanku, čím sa zvýši jeho bojové vlastnosti. Na tento účel bol pre tank M60A vyvinutý diaľkomer AN / VVS-1. Dizajnom sa nelíšil od laserového delostreleckého diaľkomeru na rubíne, avšak okrem vydávania údajov o dosahu na digitálnom displeji v kalkulačke systému riadenia paľby tanku. V tomto prípade môže meranie dosahu vykonávať strelec aj veliteľ tanku. Prevádzkový režim diaľkomeru - 15 meraní za minútu počas jednej hodiny. Zahraničná tlač uvádza, že pokročilejší diaľkomer, vyvinutý neskôr, má limity dosahu od 200 do 4700 m. s presnosťou + 10 m, a počítač napojený na systém riadenia paľby tanku, kde sa spolu s ďalšími údajmi spracováva ďalších 9 druhov údajov o munícii. To podľa vývojárov umožňuje zasiahnuť cieľ prvým výstrelom. Systém riadenia paľby tankovej pištole má analóg, ktorý sa predtým považoval za diaľkomer, ale obsahuje ďalších sedem senzorov a optický zameriavač. Názov inštalácie Kobeld. Tlač hlási, že poskytuje vysokú pravdepodobnosť zasiahnutia cieľa a napriek zložitosti tejto inštalácie sa balistický mechanizmus prepne do polohy zodpovedajúcej zvolenému typu strely a následne stlačí tlačidlo laserového diaľkomeru. Pri streľbe na pohybujúci sa cieľ strelec dodatočne zníži spínač blokovania riadenia paľby tak, aby signál zo snímača rýchlosti otáčania veže pri sledovaní cieľa smeroval za tachometer do výpočtového zariadenia, čím pomáha generovať signál z inštitúcie. Laserový diaľkomer, ktorý je súčasťou systému Kobeld, umožňuje súčasne merať dosah na dva ciele umiestnené v zarovnaní. Systém je rýchly, čo vám umožňuje strieľať v čo najkratšom čase.

Analýza grafov ukazuje, že použitie systému s laserovým diaľkomerom a počítačom poskytuje pravdepodobnosť zasiahnutia cieľa blízkeho vypočítanému. Grafy tiež ukazujú, o koľko je pravdepodobnejšie, že zasiahne pohyblivý cieľ. Ak pre stacionárne ciele pravdepodobnosť zásahu pri použití laserového systému v porovnaní s pravdepodobnosťou zásahu pri použití systému so stereo diaľkomerom nerobí veľký rozdiel na vzdialenosť cca 1000m, a je cítiť až na vzdialenosť 1500m resp. viac, potom pre pohyblivé ciele je zisk jasný. Je vidieť, že pravdepodobnosť zasiahnutia pohybujúceho sa cieľa pri použití laserového systému v porovnaní s pravdepodobnosťou zasiahnutia pri použití systému so stereo diaľkomerom už vo vzdialenosti 100 m sa zvyšuje viac ako 3,5-krát a pri vzdialenosť 2000 m., kde sa systém so stereo diaľkomerom stáva prakticky neúčinným, laserový systém poskytuje pravdepodobnosť porážky od prvého výstrelu cca 0,3.

V armádach sa okrem delostrelectva a tankov používajú laserové diaľkomery v systémoch, kde je potrebné v krátkom čase určiť dosah s vysokou presnosťou. V tlači sa teda objavila správa, že bol vyvinutý automatický systém na sledovanie vzdušných cieľov a meranie vzdialenosti k nim. Systém umožňuje presné meranie azimutu, prevýšenia a dosahu. Dáta je možné zaznamenať na magnetickú pásku a spracovať v počítači. Systém má malé rozmery a hmotnosť a je umiestnený na pojazdnej dodávke. Súčasťou systému je laser pracujúci v infračervenom rozsahu. Prijímač infračervenej TV kamery, TV monitor, servo-káblové sledovacie zrkadlo, digitálny displej a rekordér. Laserové zariadenie z neodýmového skla pracuje v režime Q-switched a vyžaruje energiu s vlnovou dĺžkou 1,06 µm. Výkon žiarenia je 1 MW na impulz s dobou trvania 25 ns a frekvenciou opakovania impulzov 100 Hz. Divergencia laserového lúča je 10 mrad. Sledovacie kanály využívajú rôzne typy fotodetektorov. Prijímač používa silikónovú LED diódu. V sledovacom kanáli - mriežka pozostávajúca zo štyroch fotodiód, pomocou ktorých sa generuje signál nesúladu, keď je cieľ posunutý preč od osi pohľadu v azimute a elevácii. Signál z každého prijímača je privádzaný do video zosilňovača s logaritmickou odozvou a dynamickým rozsahom 60 dB. Minimálny prahový signál, pri ktorom systém monitoruje cieľ, je 5 * 10V-8W. Zrkadlo na sledovanie cieľa je poháňané v azimute a elevácii pomocou servomotorov. Sledovací systém umožňuje určiť polohu vzdušných cieľov na vzdialenosť až 19 km. zatiaľ čo presnosť sledovania cieľa stanovená experimentálne je 0,1 mrad. v azimute a 0,2 mrad vo výške cieľa. Presnosť merania vzdialenosti + 15 cm.

Laserové diaľkomery na rubínovom a neodýmovom skle poskytujú meranie vzdialenosti od stacionárnych alebo pomaly sa pohybujúcich objektov, pretože frekvencia opakovania impulzov je nízka. Nie viac ako jeden hertz. Ak je potrebné merať krátke vzdialenosti, ale s vyššou frekvenciou meracích cyklov, potom sa používajú fázové diaľkomery s polovodičovým laserovým žiaričom. Ako zdroj spravidla používajú arzenid gália. Tu je popis jedného z diaľkomerov: výstupný výkon 6,5 W na impulz, ktorého trvanie je 0,2 μs a frekvencia opakovania impulzov je 20 kHz. Divergencia laserového lúča je 350 x 160 mrad, t.j. pripomína okvetný lístok. V prípade potreby je možné uhlovú divergenciu lúča znížiť na 2 mrad. Prijímač pozostáva z optického systému, ktorého ohniskovou rovinou je clona, ​​ktorá obmedzuje zorné pole prijímača na požadovanú veľkosť. Kolimácia sa vykonáva krátkou ohniskovou šošovkou umiestnenou za membránou. Pracovná vlnová dĺžka je 0,902 mikrónov a rozsah je od 0 do 400 m. Tlač uvádza, že tieto vlastnosti sa v neskorších návrhoch výrazne zlepšili. Takže už bol vyvinutý napríklad laserový diaľkomer s dosahom 1500m. a presnosť merania vzdialenosti + 30m. Tento diaľkomer má opakovaciu frekvenciu 12,5 kHz s dobou trvania impulzu 1 μs. Ďalší diaľkomer vyvinutý v USA má dosah 30 až 6400m. Pulzný výkon je 100 W a frekvencia opakovania pulzu je 1000 Hz.

Keďže sa používa viacero typov diaľkomerov, objavila sa tendencia zjednocovať laserové systémy vo forme samostatných modulov. To zjednodušuje ich montáž, ako aj výmenu jednotlivých modulov počas prevádzky. Podľa odborníkov modulárna konštrukcia laserového diaľkomeru poskytuje maximálnu spoľahlivosť a udržiavateľnosť v teréne.

Emitorový modul pozostáva z tyče, lampy čerpadla, iluminátora, vysokonapäťového transformátora a zrkadiel rezonátora. modulátor kvality. Ako zdroj žiarenia sa zvyčajne používa neodymové sklo alebo hlinito-sodný granát, čo zabezpečuje chod diaľkomeru bez chladiaceho systému. Všetky tieto prvky hlavy sú umiestnené v tuhom valcovom tele. Precízne opracovanie sedadiel na oboch koncoch valcového tela hlavice umožňuje rýchlu výmenu a montáž bez dodatočného nastavovania, čo zaisťuje jednoduchú údržbu a opravu. Na prvotné nastavenie optickej sústavy sa používa referenčné zrkadlo, namontované na starostlivo opracovanom povrchu hlavy, kolmo na os valcového telesa. Iluminátor difúzneho typu pozostáva z dvoch valcov vstupujúcich do seba, medzi stenami ktorých je vrstva oxidu horečnatého. Q-spínač je navrhnutý pre nepretržitú stabilnú prevádzku alebo pulzný s rýchlymi štartmi. hlavné údaje zjednotenej hlavice sú nasledovné: vlnová dĺžka - 1,06 μm, energia čerpadla - 25 J, energia výstupného impulzu - 0,2 J, dĺžka impulzu 25 ns, frekvencia opakovania impulzu 0,33 Hz po dobu 12 s, prevádzka s frekvenciou 1 Hz je povolený), uhol divergencie je 2 mrad. Kvôli vysokej citlivosti na vnútorný šum sú fotodióda, predzosilňovač a napájací zdroj umiestnené v jednom kryte s najhustejším usporiadaním a v niektorých modeloch je všetko vyrobené v jednej kompaktnej jednotke. To poskytuje citlivosť rádovo 5 * 10 v -8 wattoch.

Zosilňovač má prahový obvod, ktorý sa aktivuje v momente, keď impulz dosiahne polovicu maximálnej amplitúdy, čo zlepšuje presnosť diaľkomeru, pretože znižuje vplyv kolísania amplitúdy prichádzajúceho impulzu. Signály štart a stop sú generované rovnakým fotodetektorom a sledujú rovnakú dráhu, čo eliminuje systematické chyby pri určovaní vzdialenosti. Optický systém pozostáva z afokálneho teleskopu na zníženie divergencie laserového lúča a zo zaostrovacej šošovky pre fotodetektor. Fotodiódy majú priemer aktívnej plochy 50, 100 a 200 µm. Výrazné zníženie veľkosti je uľahčené skutočnosťou, že prijímacie a vysielacie optické systémy sú kombinované a centrálna časť sa používa na vytvorenie žiarenia vysielača a periférna časť sa používa na príjem signálu odrazeného od cieľa.

4. Optický diaľkomer

Optické diaľkomery je zovšeobecnený názov pre skupinu diaľkomerov s vizuálnym zameraním na objekt (cieľ), ktorých činnosť je založená na využití zákonov geometrickej (lúčovej) optiky. Bežné sú optické diaľkomery: s konštantným uhlom a vzdialenou základňou (napríklad vláknový diaľkomer, ktorý je dodávaný mnohými geodetickými prístrojmi - teodolity, nivelety atď.); s konštantnou vnútornou základňou - monokulárne (napríklad fotografický diaľkomer) a binokulárne (stereoskopické diaľkomery).

Optický diaľkomer (svetelný diaľkomer) - zariadenie na meranie vzdialeností za čas potrebný na prejdenie meranej vzdialenosti optickému žiareniu (svetlu). Optický diaľkomer obsahuje zdroj optického žiarenia, zariadenie na kontrolu jeho parametrov, vysielací a prijímací systém, fotodetektor a zariadenie na meranie časových intervalov. Optický diaľkomer sa delí na pulzný a fázový v závislosti od metód na určenie času, za ktorý žiarenie prejde vzdialenosť od objektu a späť.

Ryža. 4 - Moderný optický diaľkomer

5 - Optický diaľkomer typu "Seagull" Obr.

V diaľkomeroch sa nemeria dĺžka samotnej čiary, ale nejaká iná hodnota, vzhľadom na ktorú je dĺžka čiary funkciou.

Ako už bolo spomenuté, v geodézii sa používajú 3 typy diaľkomerov:

optické (diaľkomery geometrického typu),

elektrooptické (svetelné diaľkomery),

rádiotechnika (rádiové diaľkomery).

4.1. Fyzikálne základy meraní a princíp činnosti

Ryža. 6 Geometrická schéma optických diaľkomerov

Nech je potrebné nájsť vzdialenosť AB. V bode A umiestnime optický diaľkomer a v bode B kolmo na čiaru AB koľajnicu.

Označte: l - segment koľajnice GM,
φ - uhol, pod ktorým je tento segment viditeľný z bodu A.

Z trojuholníka AGB máme:

D=1/2*ctg(φ/2) (4.1.1)

D = l * сtg(φ) (4.1.2)

Zvyčajne je uhol φ malý (do 1 o) a použitím rozšírenia funkcie Ctgφ v rade možno vzorec (4.1.1) zredukovať na tvar (4.1.2). Na pravej strane týchto vzorcov sú dva argumenty, pre ktoré je vzdialenosť D funkciou. Ak má jeden z argumentov konštantnú hodnotu, potom na nájdenie vzdialenosti D stačí zmerať iba jednu hodnotu. V závislosti od toho, aká hodnota - φ alebo l - sa považuje za konštantnú, existujú diaľkomery s konštantným uhlom a diaľkomery s konštantnou základňou.

V diaľkomere s konštantným uhlom sa meria segment l a uhol φ je konštantný; nazýva sa to diastimometrický uhol.

V diaľkomeroch s konštantnou základňou sa meria uhol φ, ktorý sa nazýva paralaktický uhol; segment l má konštantnú známu dĺžku a nazýva sa báza.

4.1.2 Merač vzdialenosti závitu s konštantným uhlom

V mriežke závitov ďalekohľadov sú spravidla dve ďalšie horizontálne vlákna umiestnené na oboch stranách stredu mriežky závitov v rovnakých vzdialenostiach od nej; ide o diaľkomerné závity (obr. 7).

Nakreslíme priebeh lúčov prechádzajúcich vláknami diaľkomeru v Keplerovom tubuse s vonkajším zaostrovaním. Zariadenie je inštalované nad bodom A; v bode B je koľajnica inštalovaná kolmo na pohľadovú líniu potrubia. Nájdite vzdialenosť medzi bodmi A a B.

Ryža. 7 - Závity diaľkomeru

Zostrojme priebeh lúčov z bodov m a g dĺžkových závitov. Lúče z bodov m a g idúce rovnobežne s optickou osou po lomu na šošovke objektívu prekročia túto os v prednom ohniskovom bode F a dopadnú do bodov M a G koľajnice. Vzdialenosť z bodu A do bodu B bude:

D = l/2 * Ctg(φ/2) + frev + d (4.1.2.1)

kde d je vzdialenosť od stredu šošovky k osi otáčania teodolitu;
f asi - ohnisková vzdialenosť šošovky;
l je dĺžka segmentu MG na koľajnici.

Označme (f asi + d) až c a hodnotu 1/2*Ctg φ/2 - až C, potom

D = C*l + c. (4.1.2.2)

Konštanta C sa nazýva koeficient diaľkomeru. Od Dm "OF máme:

Ctg φ / 2 \u003d ОF / m "O; m" O \u003d p / 2 (4.1.2.3)

Ctg φ/2 = (fob*2)/p, (4.1.2.4)

kde p je vzdialenosť medzi diaľkomernými vláknami. Ďalej píšeme:

C \u003d f o / str. (4.1.2.5)

Koeficient diaľkomeru sa rovná pomeru ohniskovej vzdialenosti šošovky k vzdialenosti medzi vláknami diaľkomeru. Zvyčajne sa koeficient C rovná 100, potom Ctg φ / 2 = 200 a φ = 34,38 ". Pri C = 100 a fob = 200 mm je vzdialenosť medzi závitmi 2 mm.

4.1.3 Meranie sklonovej vzdialenosti vláknovým diaľkomerom

Pri meraní vzdialenosti AB nech má pohľadová čiara rúry JK uhol sklonu ν a segment l sa meria pozdĺž koľajnice (obr. 8). Ak by bola koľajnica inštalovaná kolmo na čiaru výhľadu potrubia, vzdialenosť sklonu by bola:

D = 10 * C + c (4.1.3.1)

l 0 = l*Cos ν (4.1.3.2)

D = C*l*Cosν + c. (4.1.3.3)

Horizontálna vzdialenosť priamky S je určená z Δ JKE:

S = D*Cosν (4.1.3.4)

S= C*l*Cos2v + c*Cosv. (4.1.3.5)

ryža. 8 - Meranie šikmej vzdialenosti vláknovým diaľkomerom

Pre pohodlie výpočtov berieme druhý člen rovný c*Cos2ν ; keďže hodnota c je malá (asi 30 cm), takáto výmena nespôsobí viditeľnú chybu vo výpočtoch. Potom

S = (C * l + c) * Cos 2 v (4.1.3.6)

S = D"* Cos2v (4.1.3.7)

Zvyčajne sa hodnota (C * l + c) nazýva diaľkomerná vzdialenosť. Označme rozdiel (D" - S) ΔD a nazvime ho korekcia na zmenšenie k horizontu, potom

S = D" – ∆D (4.1.3.8)

ΔD = D" * Sin 2 ν (4.1.3.9)

Uhol ν sa meria zvislou kružnicou teodolitu; kde sa neberie do úvahy korekcia ΔD. Presnosť merania vzdialeností vláknovým diaľkomerom sa zvyčajne odhaduje relatívnou chybou od 1/100 do 1/300.

Okrem bežného vláknového diaľkomeru existujú optické dvojobrazové diaľkomery.

4.2 Konštrukčné vlastnosti a princíp činnosti

V pulznom svetelnom diaľkomere je zdrojom žiarenia najčastejšie laser, ktorého žiarenie sa tvorí vo forme krátkych impulzov. Na meranie pomaly sa meniacich vzdialeností sa používajú jednotlivé impulzy, na rýchlo sa meniace vzdialenosti sa používa pulzný režim žiarenia. Pevné lasery umožňujú frekvenciu opakovania pulzov žiarenia až 50-100 Hz, polovodičové - až 104-105 Hz. Vytváranie krátkych pulzov žiarenia v pevnolátkových laseroch sa uskutočňuje mechanickými, elektro-optickými alebo akusticko-optickými uzávermi alebo ich kombináciami. Injekčné lasery sú riadené vstrekovacím prúdom.

Vo fázových diaľkomeroch sa ako svetelné zdroje používajú žiarovky alebo plynové lampy, LED a takmer všetky typy laserov. Optický diaľkomer s LED diódami poskytuje dosah až 2-5 km, s plynovými lasermi pri práci s optickými reflektormi na objekte - až 100 km a s difúznym odrazom od objektov - až 0,8 km; podobne aj Optický diaľkomer s polovodičovými lasermi poskytuje dosah 15 a 0,3 km. Vo fázovom žiarení svetelného rozsahu je modulované interferenciou, akusticko-optickými a elektrooptickými modulátormi. Elektrooptické modulátory založené na rezonátorových a vlnovodných mikrovlnných štruktúrach sa používajú v mikrovlnných fázových optických diaľkomeroch.

V diaľkomeroch pulzného svetla sa fotodiódy zvyčajne používajú ako fotodetektor, vo fázových diaľkomeroch sa fotodetekcia vykonáva pomocou fotonásobičov. Citlivosť fotoprijímacej dráhy optického diaľkomeru možno zvýšiť o niekoľko rádov pomocou optickej heterodyny. Pracovný dosah takéhoto optického diaľkomeru je obmedzený koherentnou dĺžkou) vysielacieho lasera, pričom je možné registrovať pohyby a vibrácie predmetov až do vzdialenosti 0,2 km.

Meranie časových intervalov sa najčastejšie uskutočňuje metódou počítania impulzov.

5. Záver

Diaľkomer - je najlepší prístroj na meranie vzdialenosti na veľké vzdialenosti. Teraz sa laserové diaľkomery používajú v pozemných vojenských zariadeniach av letectve a námorníctve. Množstvo diaľkomerov bolo adoptovaných mnohými armádami sveta. Taktiež diaľkomer sa stal nenahraditeľnou súčasťou lovu, vďaka čomu je jedinečný a veľmi užitočný.

6. Bibliografický zoznam

1. Gerasimov F.Ya., Govorukhin A.M. Stručný topografický a geodetický slovník-príručka, 1968; M Nedra

Elementárny kurz optiky a diaľkomerov, Voenizdat, 1938, 136 s.

Vojenské opticko-mechanické prístroje, Oboronprom, 1940, 263 s.

4. Internetový obchod s optikou. Princípy činnosti laserového diaľkomeru. URL: http://www.optics4you.ru/article5.html

Elektronická verzia učebnice vo forme hypertextu
v disciplíne „Geodézia“. URL: http://cheapset.od.ua/4_3_2.html vyhľadávač rozsahu Abstrakt >> Geológia

K a f + d = c , dostaneme D = K n + c , kde K je koeficient diaľkomer a c je konštanta diaľkomer. Ryža. 8.4. Niť diaľkomer: a) - sieť vlákien; b) - schéma určenia ... úrovní. Zariadenie technické úrovne. Záležiac ​​na zariadení aplikované...

Vytvorenie laserových pulzných diaľkomerov bolo jednou z prvých aplikácií laserov vo vojenskej technike. Meranie dostrelu k cieľu je typickou úlohou delostreleckej paľby, ktorá bola dlhodobo riešená optickými prostriedkami, avšak s nedostatočnou presnosťou a vyžadovala si objemné prístroje a vysokokvalifikovaný a vycvičený personál. Radar umožňoval merať dosah k cieľom meraním doby oneskorenia rádiového impulzu odrazeného od cieľa. Princíp činnosti kvantových diaľkomerov je založený na meraní doby prechodu svetelného signálu k cieľu a späť a je nasledovný: silný krátkodobý pulz žiarenia generovaný optickým kvantovým generátorom (OCG) diaľkomeru je tvorený optickým systémom a nasmerovaný na cieľ, do ktorého vzdialenosti sa musí merať. Impulz žiarenia odrazený od cieľa, ktorý prešiel optickým systémom, dopadá na fotodetektor diaľkomeru. Okamih vyžarovania sondy a momenty prijatia odrazených signálov zaznamenáva spúšťacia jednotka (BZ) a fotodetektor (FPU), ktoré generujú elektrické signály na spustenie a zastavenie merača časového intervalu (IVI). IVI meria časový interval medzi nábežnými okrajmi emitovaných a odrazených impulzov. Vzdialenosť k cieľu je úmerná tomuto intervalu a je určená vzorcom, kde je vzdialenosť k cieľu, m; - rýchlosť svetla v atmosfére, m/s; - meraný časový interval, s.

Výsledok merania v metroch sa zobrazuje na digitálnom indikátore v zornom poli ľavého okuláru diaľkomeru. Na vytvorenie optického analógu radaru chýbal iba výkonný pulzný zdroj svetla s dobrou smerovosťou lúča. Q-spínaný pevnolátkový laser bol vynikajúcim riešením tohto problému. Prvé sovietske laserové diaľkomery boli vyvinuté v polovici 60. rokov 20. storočia podnikmi obranného priemyslu, ktoré mali bohaté skúsenosti s vytváraním optických prístrojov. Výskumný ústav "Pole" sa v tom čase ešte len formoval. Prvou prácou inštitútu v tomto smere bol vývoj rubínového prvku 5,5 x 75 pre laserový diaľkomer vytvorený spoločnosťou TsNIIAG. Vývoj bol úspešne zavŕšený v roku 1970 vytvorením takéhoto prvku so súhlasom zákazníkov. Oddelenie ústavu, ktoré vedie V.M. Krivtsun v tých istých rokoch vyvinul rubínové lasery na meranie vesmírnej trajektórie a optického umiestnenia Mesiaca. Veľké množstvo nevybavených úloh sa nahromadilo pri vytváraní pevnolátkových laserov pre použitie v teréne a ich spájaní so zariadeniami zákazníka. Výskumný ústav vesmírnej prístrojovej techniky (riaditeľ - L.I. Gusev, hlavný konštruktér komplexu - V.D. Shargorodsky) pomocou nášho laseru úspešne optickú lokalizáciu Lunochodu dopravili sovietske kozmické lode na povrch Mesiaca v rokoch 1972-73. Zároveň sa pomocou skenovania laserového lúča určila aj poloha Lunochodu na Mesiaci. V 70. rokoch na tieto práce nadviazal vývoj neodymového granátového lokalizačného lasera (Kandela, hlavný konštruktér Zverev G.M., poprední interpreti M.B. Zhitkova, V.V. Shulzhenko, V.P. Myznikov). Tento laser, ktorý bol predtým určený na použitie v letectve, sa úspešne používal na vybavenie a dlhé roky prevádzkovanie širokej siete laserových staníc na meranie satelitnej trajektórie na Majdanaku v Pamíre, na Ďalekom východe, na Kryme a v Kazachstane. V súčasnosti už na týchto staniciach funguje 3. generácia laserov vyvinutá vo Výskumnom ústave Polyus (I.V. Vasiliev, S.V. Zinoviev a ďalší). Skúsenosti s vývojom laserov pre vojenské účely umožnili začať s vývojom laserových diaľkomerov priamo v Polyuse. Iniciatíva vývoja diaľkomerov v inštitúte, ktorú ukázal G.M. Zvereva, ktorý v roku 1970 viedol komplexné oddelenie inštitútu pre vývoj aktívnych a nelineárnych prvkov, pevnolátkových laserov a zariadení na nich založených, aktívne podporoval riaditeľ M. F. Stelmakh a vedenie priemyslu.

Začiatkom 70. rokov minulého storočia mal ústav ako jediný v krajine technológiu na pestovanie monokryštálov a elektrooptických spínačov, ktoré umožňovali vytvárať zariadenia s výrazne menšou hmotnosťou a rozmermi. Typická energia pumpy rubínového lasera pre diaľkomer teda bola 200 J a pre granátový laser iba 10 J. Trvanie laserového pulzu sa tiež niekoľkokrát skrátilo, čo zvýšilo presnosť merania. Prvý vývoj zariadenia sa začal koncom 60. rokov pod vedením V.M. Krivcsun. Ako nápad rozloženia zvolil schému s jednou šošovkou, využívajúcu elektrooptický prvok ako prepínač medzi vstupným a výstupným kanálom. Táto schéma bola podobná schéme radaru s prepínačom antény. Zvolený bol laser na báze YAG:Nd kryštálu, ktorý umožnil získať dostatočnú výstupnú energiu IR žiarenia (20 mJ). V.M. Krivtsun nedokázal dokončiť vývoj zariadenia, vážne ochorel a v roku 1971 zomrel. Vývoj musel dokončiť A.G. Ershov, ktorý predtým vyvinul laditeľné lasery pre vedecký výskum. Optická schéma sa musela zmeniť na klasickú s oddelenými šošovkami vysielača a prijímača, keďže kombinovaná schéma nezvládla osvetlenie fotodetektora silným impulzom vysielača. Úspešné úplné testy prvej vzorky výskumu a vývoja zariadenia Contrast-2 sa uskutočnili v júni 1971. Zákazníkom výskumu a vývoja prvého laserového diaľkomeru v krajine bola Vojenská topografická správa. Vývoj bol dokončený vo veľmi krátkom čase. Už v roku 1974 bol prijatý do dodávky kvantový topografický diaľkomer KTD-1 (obr. 1.2.1) a prevedený do sériovej výroby v závode Tantal v Saratove.

Ryža. 1.2.1

S týmto vývojom sa naplno prejavil talent hlavného dizajnéra A.G. Ershov, ktorému sa podarilo správne vybrať hlavné technické riešenia zariadenia, organizovať vývoj jeho blokov a zostáv, nové funkčné prvky susednými oddeleniami. Prístroj mal dosah až 20 km s chybou menšou ako 1,7 m. Diaľkomer KTD-1 sa dlhé roky sériovo vyrábal v Saratove, ako aj v závode VTU v Moskve. Za obdobie 1974-1980. jednotky dostali viac ako 1000 takýchto zariadení. Úspešne sa použili pri riešení mnohých problémov vojenskej a civilnej topografie. V inštitúte pre laserové diaľkomery by sa vyvinulo množstvo nových prvkov. Na katedrách materiálovej vedy pod vedením V.M. Garmash a V.P. Klyuev, vysokokvalitné aktívne prvky boli vytvorené z ytria hliníkového granátu a ytrium hlinitanu s neodýmom. N.B. Angert, V.A. Pashkov a A.M. Onishchenko vytvoril elektro-optické uzávery vyrobené z niobátu lítneho, ktoré nemajú vo svete obdoby. V divízii P.A. Tsetlin vytvoril pasívne farbiace uzávery. Na tejto elementárnej základni E.M. Shvom a N.S. Ustimenko vyvinul malé laserové žiariče ILTI-201 a IZ-60 pre malé diaľkomery. Zároveň boli na oddelení A.V. Ievsky V.A. Afanasiev a M.M. Zemlyanov. Prvý malý (v podobe ďalekohľadu) laserový diaľkomer LDI-3 (obr. 1.2.2) bol testovaný na testovacom mieste v roku 1977 a v roku 1980. Úspešne prebehli štátne skúšky.

Ryža. 1.2.2

Zariadenie bolo sériovo ovládané v závode rádiotube v Uljanovsku. V roku 1982 sa uskutočnili štátne porovnávacie testy zariadenia LDI-3 a zariadenia 1D13, ktoré vyvinul Kazaňský optický a mechanický závod na príkaz Moskovského regiónu. Z viacerých dôvodov sa komisia pokúsila uprednostniť zariadenie KOMZ, avšak bezchybná prevádzka diaľkomeru Výskumného ústavu Polyus počas testov viedla k tomu, že obe zariadenia boli odporúčané na prijatie na dodávku a sériovú výrobu: 1D13 pre pozemné sily a LDI-3 pre námorníctvo. Len za 10 rokov bolo do výroby uvedených niekoľko tisíc zariadení LDI-3 a jeho ďalšia modifikácia LDI-3-1. Koncom 80-tych rokov sa vyvinul A.G. Ershov Najnovšia verzia diaľkomer-ďalekohľad LDI-3-1M s hmotnosťou menšou ako 1,3 kg. Ukázalo sa najnovšie dielo talentovaný hlavný dizajnér, ktorý zomrel začiatkom roku 1989.

Vývojová línia pre WTU, ktorú začal KTD-1, pokračovala novými zariadeniami. Výsledkom tvorivej spolupráce Výskumného ústavu Polyus a 29. vedecko-výskumného ústavu vojenskej a technickej spolupráce vznikol diaľkomer – gyroteodolit DGT-1 („Kapitán“), ktorý s chybou meria vzdialenosti k objektom na zemi. menej ako 1 m a uhlové súradnice - presnejšie 20 oblúkových sekúnd. V roku 1986 bol vyvinutý a prijatý do dodávky laserový diaľkomer KTD-2-2 - tryska na teodolite (obr. 1.2.3).

Ryža. 1.2.3

V 70. rokoch vstúpili do služby zásadne nové kvantové diaľkomery (DAK-1, DAK-2, 1D5 atď.). Umožnili v krátkom čase s vysokou presnosťou určiť súradnice objektov (cieľov) a výbuchov granátov. Aby sme sa presvedčili o nadradenosti ich charakteristík, stačí porovnať stredné chyby pri meraní rozsahu: DS-1 - 1,5 percenta. (s dosahom pozorovania do 3 km), DAK - 10 m (bez ohľadu na dosah) Použitie diaľkomerov umožnilo výrazne skrátiť čas detekcie cieľov, zvýšiť pravdepodobnosť ich otvorenia vo dne aj v noci a čím sa zvýši účinnosť delostreleckej paľby. Delostrelecké kvantové diaľkomery sú jedným z hlavných prostriedkov prieskumu v delostreleckých jednotkách. Okrem hlavného účelu - merania vzdialenosti, kvantové diaľkomery umožňujú riešiť problémy vedenia vizuálnej rekognoskácie terénu a nepriateľa, korigovania paľby, merania horizontálnych a vertikálnych uhlov, topografického a geodetického viazania prvkov bojových formácií delostrelecké jednotky. Laserový diaľkomer-označovač cieľa 1D15 navyše umožňuje osvetľovať ciele laserovým žiarením s poloaktívnym navádzaním pri plnení palebných misií s vysoko presnou muníciou s navádzacími hlavicami. V súčasnosti sú v prevádzke tieto typy kvantových diaľkomerov: , diaľkomer delostrelectvo kvantové DAK-2 (1D11) a jeho modifikácie DAK-2M-1 (1D11M-1) a DAK-2M-2 (1D11M-2), laserový prieskumný prístroj LPR-1 (1D13), diaľkomer-označovač 1D15.