外接跟踪式激光收发机制造技术

本发明专利技术公开了一种外接跟踪式激光收发机，尤其涉及用于激光对抗演习训练中模拟带有火控系统重武器的射击训练。该激光收发机同时具备激光接收与发射功能，直接夹持在武器的瞄准镜前端，通过实时接收与瞄准镜同轴的指示激光，实时跟踪武器瞄准镜即火控系统的瞄线，并依据瞄线方向实时修正激光发射方向，始终保证激光照射位置与瞄点一致。该激光收发机改变了以往激光发射装置安装在炮管上需要与瞄准镜轴线手动校准平行的方式，避免了因校准偏差和使用过程中磕碰、振动导致的校准状态偏离，降低了使用人员对发射机安装精度的要求。由于采用外接式实时采集瞄线的方法，以瞄线方向发射交战激光的方式，提升了命中率和训练效果。

External tracking laser transceiver

【技术实现步骤摘要】
外接跟踪式激光收发机
本专利技术公开了一种外接跟踪式激光收发机装置，属于军用激光模拟训练系统的
，尤其涉及用于对抗激光交战演习中带有火控系统的重武器激光发射。
技术介绍
在坦克等装甲重武器中，射击用的瞄准镜大都是具有自动跟踪稳定功能的火控系统。火控系统中的陀螺稳定光学组件，具有瞄准线稳定的功能，即无论坦克如何行进晃动，光学瞄准线（瞄准点）可以压住目标不乱跳晃动，而且还通过弹道计算机将火炮的弹着点实时调整到瞄准点上。因此坦克内的射手不仅可以看到稳定瞄准点和目标，而且炮弹能自动落到该瞄准点上，即“指哪打那”，射手所要做的就是操作好瞄准点，时刻对准目标即可，炮弹就能准确落到瞄准点对准的目标上。在对抗性演习训练用中，使用激光发射替代实弹进行交战训练。对于带有火控系统重武器激光发射机，以往大多数的安装方式是夹持在炮管上或放置于炮管内，使用前需要将瞄准镜的瞄线与激光发射轴线进行校准才可以使用。如果校准不够精确或因为磕碰、振动，使瞄准镜瞄线和激光发射光轴的校准状态破坏，则会导致激光偏离瞄准点，只有进行重新校准才能够继续使用。且对激光发射机校准还需要借助辅助工装或特定的目标物才能完成，不便于现场修正校准状态。仅仅依靠初始校准仅能保证静态射击条件下的命中准确性，也即需要停止前进后再瞄准射击；但在动态射击过程中，火控系统对瞄准点进行实时修正是稳定的，而武器炮管有晃动，其姿态变化使得激光光斑无法与瞄准点同步，必然会导致激光与当前瞄准点发生偏离，致使无法准确命中目标，使训练效果大打折扣。因此，对于以往重武器激光发射机，存在如下缺点：1、安装方式为夹持在炮管上，易受磕碰；2、使用前需进行静态校准，对校准精度要求高；3、校准状态易破坏，需重新校准，校准方式复杂；4、动态射击过程中，激光命中点与瞄点偏离晃动，无法进行射击训练。如何解决上述激光命中点与瞄准点无法同步的问题，避免繁琐的激光校准过程，方便使用者操作，成为了有待解决的问题。
技术实现思路
针对现有重武器激光发射机存在的上述缺点，本专利技术的目的包括：1、通过自动跟踪的方式替代人工校准，即使发生偏离也可以自动恢复校准状态；2、在动态射击条件下，激光命中点依然与瞄点保持一致；3、减少人工操作，降低对使用者要求。为此，本专利技术设计的技术方法是：找到火控系统瞄准线的空间方向，按此方向发射对抗交战激光，即可实现“指哪打哪”的效果。装甲重武器的火控系统都为封闭的结构形式，本专利技术装置套接固定在火控系统向外观察的窗口外侧，实时监测火控系统的瞄准线方向，通过两维跟踪电机实时控制激光发射轴线与之保持平行，此时发射的激光束将准确地打在所瞄准的目标上。本装置采用分光光路设计，不影响射手正常的观察瞄准，只是从此主光路中分出一小部分光，用于实时监测瞄准线方向。具体的，本专利技术的技术方案为：一种外接跟踪式激光收发机，包括夹具、壳体、组合式激光收发镜筒、跟踪调节机构，在所述壳体内设置跟踪调节机构及组合式激光收发镜筒，所述夹具为组合式夹具，夹具将壳体固定在火控瞄准镜外壳上；所述组合式激光收发镜筒由激光接收镜筒和激光发射镜筒组成，在所述壳体内设置激光发射镜筒与激光接收镜筒，所述激光接收镜筒包括转折镜筒、聚焦镜筒和位置传感器，所述激光发射镜筒包括激光器和准直镜筒，所述聚焦镜筒光轴与激光发射镜筒光轴预置平行，所述位置传感器设置在聚焦镜筒后侧且位置传感器位于聚焦镜筒光学焦平面上；所述跟踪调节机构与组合式激光收发镜筒连接，跟踪调节机构通过反馈电路加以控制。进一步的，还包括指示光激光器及透反镜，指示光激光器设置在坦克瞄准目镜的下方，透反镜预置在瞄准镜目镜前端将指示激光以同轴方式耦合进瞄准镜光路。所述转折镜筒包含平面反射镜与直角屋脊棱镜，所述直角屋脊棱镜对准所述聚焦镜筒，所述位置传感器位于聚焦镜筒的光学焦平面上，所述指示激光经聚焦镜筒的聚焦作用在位置传感器表面形成聚焦点，所述聚焦镜筒光轴穿过位置传感器中心，所述转折镜筒将瞄线方向平行转入所述组合式激光收发镜筒。所述转折镜筒自上而下延伸并位于瞄准镜观察窗口前端，所述转折镜筒的平面反射镜为一片镀有部分反射膜的平面反射镜。跟踪调节机构由水平电机、垂直电机、水平电磁制动器、垂直电磁制动器、水平转轴、垂直转轴、旋转框架、反馈电路组成，垂直电机一端与组合式激光收发镜筒螺接，一端与旋转框架右侧螺接，垂直转轴一端与组合式激光收发镜筒螺接，另一端穿过垂直电磁制动器，并与旋转框架左侧轴接，垂直电磁制动器与旋转框架左侧边螺接，旋转框架上下分别与水平转轴螺接，下方水平转轴与壳体轴接，上方水平转轴穿过水平电磁制动器，并与水平电机螺接，水平电磁制动器与壳体上方螺接，水平电机与壳体顶罩螺接，跟踪调节机构带动组合式激光收发镜筒进行二维转动，实时跟踪瞄线并指向目标。本专利技术的有益效果是：外接跟踪式激光收发机避免了繁琐的人工校准过程，能够实时完成瞄线跟踪并与瞄线同向发射激光，无论静态射击还是动态射击过程中，能够始终维持交战激光命中点与瞄点的重合关系，操作简单，安装方便。附图说明图1-图3是车体摆动时瞄点与炮弹落点关系示意图；图4是本专利技术指示激光示意图；图5是本专利技术总体安装效果示意图；图6是本专利技术光路关系示意图；图7是本专利技术反馈跟踪扫描机构示意图；图8是本专利技术垂直电机下摆效果示意图；图9是本专利技术垂直电机上摆效果示意图；图10是本专利技术水平电机摆动效果示意图；图11是本专利技术本专利技术反馈跟踪扫描机构上摆跟随效果示意图；图12是本专利技术本专利技术反馈跟踪扫描机构下摆跟随效果示意图；图13-图15是本专利技术最终命中效果示意图。图中标号：1-坦克；2-弹道；3-瞄线；4-命中点；5-瞄点；6-炮手；7-透反镜；8-指示光激光器；9-坦克瞄准系统；10-指示激光；11-火控瞄准镜外壳；12-夹具；13-外接跟踪式激光收发机；14-组合式激光收发镜筒；15-激光接收镜筒；16-激光发射镜筒；17-聚焦镜筒光轴；18-激光发射镜筒光轴；19-转折镜筒；20-聚焦镜筒；21-位置传感器；22-交战激光；23-水平电机；24-水平电磁制动器；25-旋转支架；26-垂直电机；27-垂直电磁制动器；28-指示激光聚焦光点。具体实施方式参照附图1～15，对本专利技术做进一步的详细说明：如图1-图3所示，所述坦克1在运动中实弹射击时，无论车身处于水平或俯仰状态，火控系统的瞄准线能在内部陀螺系统的控制下，始终稳定对准目标，不会跳动或晃动，炮手只要简单操作瞄准线并压住目标即可。火控系统会实时控制火炮，使得弹道终点和瞄准点重合，即炮弹准确落在瞄准点上。在图中，火控系统始终会控制弹道2和瞄线3共同交汇于命中点4上，因此可以认为瞄线3时刻指向命中点4，即瞄点5始终与命中点4在目标物上重合。如图4所示，双点划线框范围内为坦克自身的火控系统（瞄准镜），为武器的封闭部分，不能打开分解，坦克火控系统具有以下特性：其露出坦克顶部向外观察的光轴，可随着内部的陀螺控制的大反射镜转动而保持稳定指向目标，无论坦克是否为晃动的状态。其光轴瞄线3相对坦克做反向偏转，即坦克车身向下偏转一个角度，瞄线3能立即反向偏转相同角度，因此瞄线能始终指向目标而保持不动。在本实施例中，在坦克瞄准系统9的目镜处通过侧向反射射入一束参考激光，该激光束经火控系统后射出，由于该光束经过瞄准线完全相同的光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种外接跟踪式激光收发机，其特征在于：包括夹具、壳体、组合式激光收发镜筒、跟踪调节机构，在所述壳体内设置跟踪调节机构及组合式激光收发镜筒，所述夹具为组合式夹具，夹具将壳体固定在火控瞄准镜外壳上；所述组合式激光收发镜筒由激光接收镜筒和激光发射镜筒组成，在所述壳体内设置激光发射镜筒及激光接收镜筒，所述激光接收镜筒包括转折镜筒、聚焦镜筒和位置传感器，所述激光发射镜筒包括激光器和准直镜筒，所述聚焦镜筒光轴与激光发射镜筒光轴预置平行，所述位置传感器设置在聚焦镜筒后侧且位置传感器位于聚焦镜筒光学焦平面上；所述跟踪调节机构与组合式激光收发镜筒连接，跟踪调节机构通过反馈电路加以控制。

【技术特征摘要】
1.一种外接跟踪式激光收发机，其特征在于：包括夹具、壳体、组合式激光收发镜筒、跟踪调节机构，在所述壳体内设置跟踪调节机构及组合式激光收发镜筒，所述夹具为组合式夹具，夹具将壳体固定在火控瞄准镜外壳上；所述组合式激光收发镜筒由激光接收镜筒和激光发射镜筒组成，在所述壳体内设置激光发射镜筒及激光接收镜筒，所述激光接收镜筒包括转折镜筒、聚焦镜筒和位置传感器，所述激光发射镜筒包括激光器和准直镜筒，所述聚焦镜筒光轴与激光发射镜筒光轴预置平行，所述位置传感器设置在聚焦镜筒后侧且位置传感器位于聚焦镜筒光学焦平面上；所述跟踪调节机构与组合式激光收发镜筒连接，跟踪调节机构通过反馈电路加以控制。2.根据权利要求1所述的激光收发机，其特征在于：还包括指示光激光器及透反镜，指示光激光器设置在坦克瞄准目镜的下方，透反镜预置在瞄准镜目镜前端将指示激光以同轴方式耦合进瞄准镜光路。3.根据权利要求1所述的激光收发机，其特征在于：所述转折镜筒包含平面反射镜与直角屋脊棱镜，所述直角屋脊棱镜对准所述聚焦镜筒，所述位置传感器位于聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑冠华，白雪敏，闫德凯，谢宇宙，吕战强，
申请(专利权)人：中国人民解放军总参谋部第六十研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32