CC BY
44
УДК 623.4.023.472
И.О. Михайлов, С.В. Олейник, Г.А. Уставич, Т.Н. Хацевич, В.Б. Шлишевский СГГ А, Новосибирск
A.В. Гусаченко, Ю.Л. Кравченко, Б.Н. Новгородов КТИ ПМ СО РАН, Новосибирск
B.А. Арутюнов, Н.Г. Богатыренко, А.М. Кучеров, Е.А. Платонова,
А.Е. Прокофьев, А.Ю. Рахметулов
ФГУП «НПО «Электрон»», Санкт-Петербург
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ МАКЕТА ПАССИВНОЙ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОЙ СИСТЕМЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ КРАТКОВРЕМЕННЫХ СВЕТОВЫХ ВСПЫШЕК
В работах [1 - 3] рассмотрены принципиальные предпосылки и характерные проблемы технической реализации пассивной двухканальной оптико-электронной системы автоматического определения полярных координат огневых целей по их световым вспышкам, обсуждены различные схемные варианты, приведены данные полевых исследований, подтверждающие возможность достижения точностных характеристик, соответствующих теоретической модели. Настоящее сообщение касается некоторых предварительных результатов экспериментальных испытаний макета подобной системы с матричными фотоприемными устройствами (ФПУ) инфракрасного (ИК) диапазона.
Эксперимент выполнялся с целью:
- Подтверждения собственно возможности регистрации огневых вспышек от различных типов стрелкового оружия в ИК диапазоне спектра на дальностях до 1 000 м в дневных и ночных условиях, в том числе, при наличии высоко- и низкоэнергетических помех;
- Практического опробования электронной схемы анализа и преобразования сигналов с многоэлементных ФПУ, а также алгоритмов распознавания и вычисления полярных координат огневых позиций по кратковременным вспышкам выстрелов стрелкового оружия;
- Реальной оценки погрешности определения координат и обоснования возможности обеспечения их значений в заданных пределах.
Место проведения испытаний - тир полигонного участка СФ ГУ НПО «СТиС» МВД РФ на территории учебного центра НВИ ВВ МВД РФ (г. Искитим Новосибирской обл.). Испытания проводились в дневное и в ночное время 30-31 августа 2005 г Условия проведения испытаний: температура 18 - 20° С днем и 10 - 15° С ночью, переменная облачность, кратковременные слабые осадки в виде дождя (вечером и ночью), влажность до 100%.
В макете использовались матрицы - ФППЗ БШ-22М в корпусе криостата, формат матриц 256*256, размер пикселей 0,04 мм, температурная чувствительность 70 мК, кратность пересветки 1 000, инерционность 10-9 с. Для охлаждения применялись микрокриогенные системы с циклом
Стирлинга типа МСМГ-5А-1,3/80. Частота кадровой развертки 25 кадр/с, тип развертки - чересстрочная.
ИК объективы имели фокусное расстояние 100 мм, относительное отверстие 1 : 1,8, рабочий спектральный диапазон 3,0 - 5,5 мкм.
Обработка видеосигнала - 12-разрядное аналого-цифровое преобразование, коррекция неоднородности чувствительности, коррекция дефектных элементов, формирование фонового кадра и его вычитание из текущего кадра, цифровое смещение и усиление видеосигнала. Выходной видеосигнал может быть представлен либо в виде параллельного цифрового 12-разрядного кода в сопровождении служебных импульсов, либо в аналоговой форме для работы со стандартным видеоконтрольным устройством.
Для контроля точности измерения координат огневых точек с учетом рельефа местности была разработана схема метрологического полигона (рис.), представляющая совокупность геодезических меток на местности, координаты которых измерены электронным тахеометром TCR 307 Leica с погрешностью не более ±30 мм. Выстрелы производились из АК-74, СВД и ВСК с трехкратным дублированием. Координаты, полученные с помощью разработанного макета, после математической обработки сравнивались с координатами, определенными геодезическим методом.
В полном объеме экспериментальные результаты еще находятся в стадии уточнения и осмысления, однако предварительно можно сделать следующие основные выводы:
1. Разработанный макет
обеспечил уверенную регистрацию выстрелов из АК-74 и СВД на всех дальностях в соответствии со схемой испытаний; из ВСК зафиксирован только один выстрел из 12.
2. Средние погрешности
измерения дальности составили 0,16 -0,65%, средние погрешности измерения азимута - не более 0,2 угл. мин, средние погрешности угла места цели - не более 0,4 угл. мин.
1. Полученные значения
погрешностей измерений в полной мере удовлетворяют изначально поставленным требованиям.
3. Наличие
высокоэнергетической помехи в виде сигнальной ракеты не влияло на возможность и точность обнаружения огневых вспышек при условии их пространственного разделения (т.е. если огонь ракеты не перекрывал пламя выстрела).
Схема метрологического полигона:
1, 4 - приемные оптико-электронные модули макета; 2, 3 - юстировочные реперные ИК источники излучения; 5 -9 - позиции стрелков
4. Макет системы позволяет по принципу селекции по времени обнаружить постоянные низкоэнергетические источники излучения (огонь сигареты наблюдался в 300 последовательных кадрах, а выстрел - в среднем в одном или двух последовательных кадрах).
5. Макет системы позволил уверенно выделить и идентифицировать два одновременных выстрела, сделанных на расстоянии около 20 м.
6. Метод измерения координат в плоскости МФПУ с учетом «энергетического центра» изображения позволил существенно уменьшить погрешность определения дальности до вспышки выстрела по сравнению с измерением координат по целому количеству пикселей. Особенно сильно этот эффект проявился в полевых испытаниях для выстрелов из АК-74, где погрешность измерения дальности уменьшилась в 3,5 - 6 раз.
В целом, полевые испытания макета в полной мере продемонстрировали на практике правильность выбранной концепции его построения и подтвердили возможность создания автоматической системы оперативного определения полярных координат огневых целей с необходимыми тактикотехническими характеристиками.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Белоконев В.М., Итигин А.М.-Ш., Прудников Н.В., Шлишевский В.Б.
Концепция построения оптико-электронной системы автоматического определения координат цели по световой вспышке // Изв. вузов. Приборостроение. - 2003. - № 3. - С. 64 - 66.
2. Белоконев В.М., Итигин А.М.-Ш., Хацевич Т.Н., Шлишевский В.Б.
Определитель полярных координат огневых средств, обнаруживающих себя блеском выстрела // Патент РФ № 2 252 442. - Бюл. изобр. - 2005. - № 14.
3. Белоконев В.М., Итигин А.М.-Ш., Михайлов И.О., Хацевич Т.Н., Шлишевский
В.Б. Некоторые особенности технической реализации оптико-электронной системы автоматического определения координат цели по световой вспышке // Изв. вузов. Приборостроение. - 2004. - Т. 47, № 9. - С. 73 - 78.
© И.О. Михайлов, С.В. Олейник, Г.А. Уставич, Т.Н. Хацевич, В.Б. Шлишевский, А.В. Гусаченко, Ю.Л. Кравченко, Б.Н. Новгородов, В.А. Арутюнов, Н.Г. Богатыренко, А.М. Кучеров, Е.А. Платонова, А.Е. Прокофьев,
А.Ю. Рахметулов, 2006
