[发明专利]自行高炮炮长瞄准镜动态观瞄装置

说明书

技术领域

本发明属于自行高炮观察与瞄准技术领域，主要涉及一种动态观瞄装置，尤其涉及一种自行高炮炮长瞄准镜用动态观瞄装置，该观瞄装置在自行高炮火控系统采用手动方式工作时，能够在高炮炮长瞄准镜的视场中以动态光标指示目标信息及火炮提前量。 

背景技术

自行高炮伺服系统是由一系列功能单元组合的系统，它接受高炮火控计算机指令并使火炮自动完成方位、俯仰运动。随着技术进步，虽然伺服系统的可靠性在不断提高，但由于其高复杂性仍存在发生故障的可能。因而许多自行高炮设置有应急辅助系统，期于在伺服系统发生故障后以手动方式应急工作，使火炮完成方位、俯仰运动。 

因此，国内部分定型或在研的自行高炮，在伺服系统正常和故障时，分别以下列两种工作方式工作： 

一、自动方式，也是主要工作方式。伺服系统工作正常时，火炮方位、俯仰运动一般以自动方式进行。即以雷达或光电为传感器的搜索跟踪系统搜索、捕获并独立跟踪目标，所获目标空间信息经火控计算机解算以指令发给伺服系统，驱动火炮自动跟踪目标。目标进入射程时，火控计算机解算提前量发往伺服系统，使火炮到达射击提前位置射击； 

二、手动方式，也是应急工作方式。伺服系统发生故障后，雷达或光电搜索跟踪系统仍独立搜索、跟踪目标以获取目标信息，但火炮伺服系统无法执行火控计算机的跟踪指令和提前量指令运动，火炮方位、俯仰只能以手动 方式运动。此时，炮长可通过炮长瞄准镜搜索、观瞄目标，以手动方式操作火炮跟踪目标。目标进入射程时，根据目测的目标方向、速度和距离，估算提前量，将瞄准线对向目标前方“提前位置”，使火炮到达射击提前位置射击。 

图1出示了一种传统炮长瞄准镜的光学原理图，其光学系统由保护窗1、端部棱镜2、物镜组3、五棱镜4、分划板5、目镜6组成。物镜组3将目标空间光束成像在分划板5的分划面上，五棱镜4将物镜组3的成像光路由垂直折转为水平。分划面上刻制有若干尺寸不同的分划圆环，称作“光环”(因而该炮长瞄准镜俗称“光环镜”)，光环中心为瞄准线与分划面的交点。炮长瞄准镜安装在炮塔上，瞄准线方位随镜体及炮塔运动、俯仰由端部棱镜2的运动实现。其方式为：端部棱镜2在俯仰方向从俯角至较高仰角(例如-4°～+44°)随火炮身管以1∶2速比运动，以使炮长瞄准镜瞄准线在俯仰方向从俯角至较高仰角(例如-8°～88°)随火炮身管以1∶1速比同步运动。因而，传统炮长瞄准镜属于非独立瞄准线瞄准镜。 

图2为目标8进入炮长瞄准镜视场中央时，从目镜6观察分划面的情形。光7为一组同心圆环，这些光环的半径由一些目标的典型速度、典型距离及在各典型距离的弹丸飞行时间计算得出代表相应瞄准线的提前量距离。应急工作时，炮长需要估算以上参数及提前量、选择相应光环，用与目标8运动方向相反的光环部位10对准目标，手动使瞄准线及火炮到达提前位置9射击。图2中瞄准线已与目标像8重合，为使瞄准线(及火炮)到达提前位置9，应使光环部位10对准目标8(图中星号9仅为指明空间提前量位置，像面上无此分划符号，以下同)。图3为光环部位10已对准目标8，瞄准线已到达提前量位置9时的视见图。 

“光环镜”具有与火炮射线同轴、视场大、分辨力高、可靠性高，使用方便、无电磁干扰等优点，多数自行高炮除配装雷达或非独立瞄准线光电搜索跟踪系统外，仍然配置直瞄式“光环镜”，作为辅助和应急观瞄通道搜索、捕获、跟踪目标，带炮击毁目标。然而，传统“光环镜”在自行高炮火控系 统中应急工作时存在以下不足：(1)火炮伺服系统发生故障应急工作时，雷达或光电搜索跟踪系统仍然独立搜索、跟踪目标并获取目标信息，但无法利用目标信息及时“导引”目标进入“光环镜”视场，也无法利用火控计算机计算的提前量使火炮到达提前位置。只可人工搜索将目标导入“光环镜”视场、目测目标方向、速度和距离概估提前量，选择与所估提前量对应的光环对准目标；(2)因光环数量有限，光环代表的目标速度和距离也有限。选择提前量光环时，受选光环与实际速度和距离吻合度低。因而用所选光环对准目标，使火炮到达提前位置时，误差大、命中概率低；(3)选择“与目标运动方向相反”的光环部位对准目标时，易产生方向角误差，也使命中概率降低；(4)搜索目标进入视场、目测其方向、速度和距离，估算提前量，选择光环及其相应部位对准目标、使瞄准线及火炮到达提前位置的过程速度慢、耗时多，易丧失战机；(5)用“光环镜”观察应急工作中，操作者需迅速目测、迅速判断、迅速操作，脑力、体力结合强度大、压力大，对操作者素质及熟练程度要求高。 

发明内容