Кутомірна сітка оптичних та оптико-електронних біноклів

Реферат: UA 91025 U UA 91025 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Галузь застосування: військова топографія, топогеодезія, розвідка, топогеодезичні вимірювання вертикальних і горизонтальних кутів. Корисна модель належить до способів визначення вертикальних і горизонтальних кутів в топогеодезії та розвідці. Кутомірну сітку, зображену на Фіг. 1, мають всі оптичні біноклі (виняток Б-15, який має поле зору горизонтальної шкали 0-60 п.к.). Біноклі, які використовують в підрозділах ЗС України, дозволяють виміряти вертикальні і горизонтальні кути з точністю 0-02,5 п.к. При цьому ціна великої поділки сітки (між довгими сусідніми штрихами або між сусідніми хрестами) рівна 0-10 п.к… Ціна малої поділки сітки (між довгими і короткими штрихами або між хрестом і коротким штрихом) рівна 0-05 п.к. Поле зору горизонтальної шкали становить 1-00 п.к., а вертикальної 0-20 п.к. Відсутня оцифровка шкал. У біноклях нічного бачення кутомірна сітка взагалі відсутня, картина, яку бачить спостерігач, представлена на Фіг. 2. Існуюча кутомірна сітка біноклів не відповідає вимогам сьогодення за точнісними характеристиками, за складністю зняття відліків, а відсутність кутомірної сітки в біноклях нічного бачення не дозволяє виміряти кути. Саме ці недоліки суттєво впливають на точність і своєчасність проведення вимірів вертикальних і горизонтальних кутів, не задовольняють потреб командирів нижчої ланки управління. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалити кутомірну сітку оптичних та оптико-електронних біноклів, що дало б можливість точніше визначати вертикальні і горизонтальні кути, суттєво спростити процес вимірювання та зняття відліків. Поставлена задача вирішується у звичайних оптичних біноклях заміною існуючої кутомірної сітки на сітку, представлену на Фіг. 3. Удосконалена кутомірна сітка має ціну малих поділок вертикальної і горизонтальної шкал 001 п.к., відповідно, точність виміру вертикальних і горизонтальних кутів буде 0-00,5 п.к… Кожна десята поділка обох шкал оцифрована, що спрощує зняття відліків. Поле зору горизонтальної та вертикальної шкал становить 1-00 п.к. Збільшена вертикальна шкала сітки дає можливість виміряти більші вертикальні кути. В оптико-електронні біноклі пропонується ввести кутомірну сітку, аналогічну сітці оптичних біноклів, за винятком, що поле зору вертикальної шкали становить 0-50, її представлено на Фіг. 4. Запропонована кутомірна сітка дає можливість вимірювати горизонтальні та вертикальні кути - з точністю 0-00,5 п.к. Кожна десята поділка обох шкал оцифрована, що спрощує зняття відліків. Наведене вище покажемо на прикладах. Приклад 1. Спостерігаємо танк під вертикальним кутом 0-02,5 п.к., виміряним існуючою кутомірною сіткою. При висоті танка 2,2 м віддаль до танку за формуло тисячних буде дорівнювати: Д  В  1000/ У Д  2,2 1000/ 2,5  880 м . Зробимо такий же розрахунок, але приймемо, що вертикальний кут на той самий танк, точніше виміряний удосконаленою сіткою, дорівнює 0-03 п.к. Отримаємо: Д  2,2 1000/ 3  733 м . Висновок: Як бачимо, похибка в 0-00,5 п.к. дає похибку у визначенні віддалі до цілі в 147 м. Приведені розрахунки підтверджують необхідність заміни малоточної існуючої кутомірної сітки удосконаленою кутомірною сіткою, яка дає можливість виміряти кути з більш високою точністю. Приклад 2. Спостерігаємо в оптико-електронний бінокль з новою сіткою переміщення танків противника: фронт 0-60 п.к, вертикальний кут 0-03,5 п.к. Визначити віддаль до танкового підрозділу та величину фронту в метрах. Знаючи, що висота танка зіставляє 2,2 м, можна визначити віддаль до танкового підрозділу Д  2,2 1000/ 3,5  629 м Зробимо розрахунки по визначенню фронту танкового підрозділу в метрах. Д  60  629 / 1000  38 м 55 Висновок: Як бачимо, іде перегрупування танкового взводу. Приклад 3. Визначити вертикальний кут за допомогою оптичного бінокля по особовому складу, танку та бронетранспортеру. За допомогою математичних обчислень розрахувати віддаль до них. 1 UA 91025 U 5 10 15 20 25 Порівняти точнісні характеристики існуючої кутомірної сітки та запропонованої удосконаленої кутомірної сітки. Аналіз математичних обчислень, приведених в табл. 1, показує, що удосконалена кутомірна сітка у порівнянні з існуючою дасть можливість точніше вимірювати вертикальні та горизонтальні кути, при цьому середнє значення обчислених віддалей до особового складу при його середньому зрості 1,7 м, в інтервалі виміряних кутів 0-01,5-0-02,5 будуть визначені точніше на 189 м, в інтервалі 0-03-0-05 - на 52 м, в інтервалі 0-05,5-0-07,5 - на 19 м, в інтервалі 0-08-0-10 - на 10 м, в інтервалі 0-10,5-0-12,5 - на 6 м, в інтервалі 0-13-0-15 - на 4 м, в інтервалі 0-15,5-0-17 - на 3 м, в інтервалі 0-17,5-0-20 - на 2 м. Аналіз математичних обчислень, приведених в табл. 2, показує, що удосконалена кутомірна сітка у порівнянні з існуючою дасть можливість точніше вимірювати вертикальні та горизонтальні кути, при цьому середнє значення обчислених віддалей до танку при його висоті 2,19 м в інтервалі виміряних кутів 0-02-0-02,5 будуть визначені точніше на 182 м, в інтервалі 003-0-05 - на 66 м, в інтервалі 0-05,5-0-07,5 - на 25 м, в інтервалі 0-08-0-10 - на 13 м, в інтервалі 0-10,5-0-12,5 - на 8 м, в інтервалі 0-13-0-15 - на 6 м. Аналіз математичних обчислень, приведених в табл. 3, показує, що удосконалена кутомірна сітка у порівнянні з існуючою дасть можливість точніше вимірювати вертикальні та горизонтальні кути, при цьому середнє значення обчислених віддалей до бронетранспортеру при його висоті 2,86 м в інтервалі виміряних кутів 0-02-0-02,5 будуть визначені точніше на 238 м, в інтервалі ОФЗ - 0-05 - на 86 м, в інтервалі 0-05,5-0-07,5 - на 32 м, в інтервалі 0-08-0-10 - на 17 м, в інтервалі 0-10,5-0-12,5 - на 10 м, в інтервалі 0-13-0-15 - на 7 м. Запропоновані зміни в удосконаленій кутомірній сітці оптичних біноклів та введення удосконаленої кутомірної сітки в оптико-електронні біноклі дадуть можливість підвищити точність вимірювання вертикальних та горизонтальних кутів у 5 разів, скоротити час вимірювання їх, зменшити час пристрілки цілей, завдяки чому значно підвищиться точність прив'язки елементів бойового порядку підрозділів, визначення фронту та глибини розвіданих цілей, збільшиться ефективність ураження цілей при стрільбі та коректуванні вогню артилерії. Таблиця 1 Визначення віддалі за відомою висотою об'єкта. Удосконалена шкала - поділки з ціною 0-01 п.к. (Висота людини. Середній зріст=1,7 м.) N з/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Верт. кут Віддаль спостереження 0-01,5 1133 0-02,0 850 0-02,5 680 0-03,0 567 0-03,5 485 0-04,0 425 0-04,5 378 0-05,0 340 0-05,5 309 0-06,0 283 0-06,5 262 0-07,0 243 0-07,5 227 0-08,0 213 0-08,5 200 0-09,0 189 0-09,5 178 0-10,0 170 0-10,5 162 0-11,0 155 0-11,5 148 0-12,0 141 0-12,5 136 0-13,0 131 Різниця 283 170 113 82 60 47 38 31 26 21 19 16 14 13 11 11 8 8 7 7 7 5 5 5 2 Середня помилка інтервалі 0-01,5-0-02,5 0-00,5 п.к.~189 м 0-03-0-05 0-00,5 п.к.~52 м 0-05,5-0-07,5 0-00,5 п.к.~19 м 0-08-0-10 п.к. 0-00,5 п.к.~10 м 0-10,5-0-12,5 0-00,5 п.к.~6 м 0-13-0-15 в UA 91025 U 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 0-13,5 0-14,0 0-14,5 0-15,0 0-15,5 0-16,0 0-16,5 0-17,0 0-17,5 0-18,0 0-18,5 0-19,0 0-19,5 0-20,0 126 121 117 113 110 106 103 100 97 94 92 89 87 85 0-00,5 п.к.~4 м 5 4 4 3 4 3 3 3 3 2 3 2 2 0-15,5-0-17,5 0-00,5 п.к.~3 м 0-17,5-0-20 0-00,5 п.к.~2 м Таблиця 2 Визначення віддалі за відомою висотою об'єкта. Удосконалена шкала - поділки з ціною 0-01 п.к. (Висота танка Т-72=2,19) N з/п Кут Віддаль Різниця віддалей 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 0-02,0 0-02,5 0-03,0 0-03,5 0-04,0 0-04,5 0-05,0 0-05,5 0-06,0 0-06,5 0-07,0 0-07,5 0-08,0 0-08,5 0-09,0 0-09,5 0-10,0 0-10,5 0-11,0 0-11,5 0-12,0 0-12,5 1095 876 730 626 548 487 438 398 365 337 313 292 274 258 243 231 219 209 199 190 182 175 219 146 104 78 61 49 40 33 28 24 21 18 16 15 12 12 10 10 9 8 7 7 23 0-13,0 168 6 24 25 26 27 0-13,5 0-14,0 0-14,5 0-15,0 162 156 151 146 6 5 5 3 Середня помилка інтервалі 0-02-0-02,5 0-00,5 п.к.~182 м 0-03-0-05 0-00,5 п.к.~66 м 0-05,5-0-07,5 0-00,5 п.к.~25 м 0-08-0-10 0-00,5 п.к.~13 м 0-10,5-0-12,5 0-00,5 п.к.~8 м 0-13-0-15 0-00,5 п.к.~6 м в UA 91025 U Таблиця 3 Визначення віддалі за відомою висотою об'єкта. Удосконалена шкала - поділки з ціною 0-01 п.к. (Висота БТР - 2,86) N з/п Кут 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 Віддаль, м 0-02,0 0-02,5 0-03,0 0-03,5 0-04,0 0-04,5 0-05,0 0-05,5 0-06,0 0-06,5 0-07,0 0-07,5 0-08,0 0-08,5 0-09,0 0-09,5 0-10,0 0-10,5 0-11,0 0-11,5 0-12,0 0-12,5 0-13,0 0-13,5 0-14,0 0-14,5 0-15,0 Різниця віддалей 1430 1144 953 817 715 636 572 520 477 440 409 381 358 336 317 301 286 272 260 249 238 229 220 212 204 197 191 286 191 136 102 79 64 52 43 37 31 28 23 22 19 16 15 14 12 11 11 9 9 8 8 7 6 Середня помилка інтервалі 0-02-0-02,5 0-00,5 п.к.~238 м 0-03-0-05 0-00,5 п.к.~86 м в 0-05,5-0-07,5 0-00,5 п.к.~32 м 0-08-0-10 0-00,5 п.к.~17 м 0-10,5-0-12,5 0-00,5 п.к.~10 м 0-10,5-0-12,5 0-00,5 п.к.~7 м ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Кутомірна сітка оптичних та оптико-електронних біноклів, яка відрізняється тим, що змінено ціну поділок вертикальної і горизонтальної шкал кутомірної сітки, та оцифрована кожна десята поділка шкал, ціна малих поділок вертикальної і горизонтальної шкал дорівнює 0-01 п.к., відповідно, точність виміру вертикальних і горизонтальних кутів буде 0-00,5 п.к., поле зору горизонтальної та вертикальної шкал становить 1-00 п.к., збільшена вертикальна шкала сітки дає можливість виміряти більші вертикальні кути, що особливо важливо при визначенні їх до відомих або недоступних точок на малих віддалях. 4 UA 91025 U 5 UA 91025 U Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6