ЦИФРОВЫЕ  ДАЛЬНОМЕРЫ

Принцип работы дальномеров был изобретен сразу после появления геометрии. Самые первые дальномеры изобрели астрономы в те года, когда начали измерять расстояния до небесных светил, их размеры, размеры планет. Все решилось с помощью законов геометрии. На каком бы принципе не были устроены современные оптические дальномеры, в их основе так и остаются законы геометрии: синусы, косинусы, тангенсы и котангенсы.

Война на Донбасе, где происходят обстрелы гражданских объектов из крупнокалиберного оружия создает много проблем, одной из которых является вопрос определение места нахождения стреляющих батарей. На ближних дистанциях можно использовать дальномеры любой конструкции. Но что делать при больших дистанциях? И как засечь кратковременные вспышки?

Идея  предлагаемых дальномеров ко мне пришла вполне закономерно. Дело в том, что одно время я сам «изобретал» дальномер для определенных нужд. Так как я хочу рассказать о своей идее, то хочу напомнить о принципе работы  распространенного в военной технике, стереоскопического дальномера.

Измерение расстояний дальномерами пассивного типа основано на определении высоты   равнобедренного треугольника ,  по известной стороне   (базе) и противолежащему острому углу  (т. н. параллактическому углу). Одна из величин,    обычно является постоянной, а другая  - угол    — переменной (измеряемой). Так выглядят  дальномеры с постоянной базой - стереоскопические дальномеры.


AB =   L                    — расстояние между объективами дальномера (база дальномера)

                       C                     — объект, до которого надо определить расстояние

                        h                     — расстояние между дальномером и объектом наблюдения

 

Дальномеры с постоянной  базой имеют сложную, дорогую и громоздкую оптическую конструкцию. Можно ли эту конструкцию упростить?  Известно, что чем больше длина базы, тем точнее замеры дальности больших значений. Насколько мне известно, в основном, их максимальные базы находятся в пределах до 4-х метров.

Моя идея заключается в создании  дальномеров, в которых база может быть практически любой. В точках А и В устанавливаем камеры наблюдения с длиннофокусными (телескопическими) объективами и тепловизионными модулями, матрицы которых соединены с компьютером -  изображения выходят на монитор. Настройка заключается в  выставлении нуля - параллельности камер наблюдения подобно обычному стереоскопическому дальномеру. При такой настройке, изображения обоих камер должны синхронизироваться. Небольшая регулировка перемещения изображений на мониторе и корректировка прибора возможна через компьютер. Всегда можно использовать дополнительное электронное увеличение – зум (zoom). Таким образом, определение расстояний до цели становится более результативным и комфортным занятием.

Компьютер позволяет менять яркость изображения левой и правой камеры раздельно. При  определении расстояния до нужного объекта, на мониторе сводят оба изображения  цели путем их поворота камер.  Компьютер позволяет «замораживать» изображение. Это очень важно для определения дальности до кратковременно видимым  целям, типа вспышки орудия или взрывы снарядов. Компьютер позволяет самостоятельный поиск вспышек и определять расстояние до них.

Тепловая вспышка орудия фиксируется тепловизионными модулями на мониторе на обоих изображениях. Далее, определение дальности производится подобно стереоскопическому дальномеру, но намного проще. На общем принципе передачи изображения от камер наблюдения к компьютеру,  возникли  три варианта дальномеров.

1.                 Вариант первый (верхний левый). Две камеры наблюдения крепятся на концах вращающейся  рамы (трубы) любой базовой длины. Обе камеры имеют возможность синхронной угловой сходимости, которая решается  с помощью электропривода. На центральном мониторе  точка цели с разных камер сводится в одну. Определяется расстояние. Здесь используется расчет равнобедренного треугольника, где мы ищем длину его высоты, зная размер базы и  угол поворота камер. Все как у стереоскопического дальномера.

2.                Вариант второй (верхний правый). Аналогичен варианту первому, но одна камера закреплена неподвижно и перпендикулярно раме. Другая камера меняет угол сходимости (поворота). Здесь определяется длина большого катета прямоугольника при известном размере базы и угле поворота камеры.

3.                Вариант третий (нижний) – безкорпусный . Его можно рекомендовать для береговых нужд. Две камеры находятся на отдельных стойках на большом расстоянии друг от друга. К примеру,  на расстоянии более 1,0 км. Т.е. размер базы не ограничен. Обе камеры работают дистанционно независимо, сканируя свой угол обзора. Данные поступают на два независимых монитора и на настольный планшет. На настольном планшете с картой контролируемой местности закрепляются две головки с лазерными указками или линейками, которые работают синхронно с камерами и расположены в точках карты соответствующих их местонахождению на местности.  Обе камеры или одна из них постоянно работает в режиме сканирования. Направление камеры фиксируется на планшете положением линейки или луча света.  Если обе камеры направлены на цель, то точка пересечения линеек дает точку цели прямо на карте. Данные координат цели  берутся прямо с карты и отсылаются в боевые дивизионы артиллерии, ракетных войск или военных судов. Такие дальномеры можно рекомендовать для морских границ, которых у нашей страны очень много, для застав и секретных пунктов наблюдения. Такие дальномеры с тепловизионными модулями дают возможность фиксации судов, даже ночью и с защитной муляжной покраской..

      

        Тепловизионные модули кроме выстрелов тяжелых орудий и взрывов от  снарядов и бомб, позволяют фиксировать  движение техники (автомобили, танки, самоходные орудия, суда) даже ночью. Большая база позволяет более точное определение «теплых точек» и  может выполнять роль корректировщика. Такая система дальномеров с компьютерной фиксацией позволяет ей работать в автоматическом режиме с сигнализацией каких-либо действий в поле наблюдения: взрывы, движение боевой техники, пожары… Тепловизионные дальномеры с компьютерной памятью позволяют сканировать пространство в обзорном и  наблюдательном режиме, как наблюдательные телескопические камеры наблюдения. Почти все оборудование и программное обеспечение уже «придумано» и продается в спецмагазинах. Но кое-что  нужно усовершенствовать и доработать.