[1]Изобретение относится к мобильному автоматизированному комплексу, предназначенному преимущественно для контроля путем освещения обстановки на сухопутных и/или морских протяженных участках границы и создания условий для наблюдения за местностью при дальностях до 5 км в темное время суток при работе с неподготовленных позиций, а также для организации связи и обмена информацией с автоматизированными системами технического контроля (АСТК) за обстановкой на границе.
[2]Ближайший аналог в ходе поиска не обнаружен.
[3]Техническая задача, на решение которой направлено данное предложение, состоит в создании мобильного транспортного радиоэлектронного прожекторного комплекса нового поколения, обладающего тактическими и техническими характеристиками, позволяющими вести охрану протяженных объектов и территорий, в том числе границ, способствовать проведению спасательных и других мероприятий, а также созданию условий для работы людей на местности при отсутствии видимости, например в темное время суток.
[4]Кроме того, указанный комплекс характеризуется сравнительно небольшими размерами и позволяет обеспечить надежность, энергосберегаемость и быстродействие всех входящих в него систем, а также удобство пользования ими.
[5]Поставленная задача решена в изобретении следующей совокупностью признаков.
[6]Мобильный прожекторный комплекс содержит транспортное средство, выполненное преимущественно в виде полноприводного грузового автомобиля, в кузове которого закреплена прожекторная установка и расположены связанные с ней блоки вторичного электропитания и радиоуправления, а также бензоэлектрический генератор, а в кабине автомобиля расположены: рабочее место командира экипажа, включающее системный блок автоматизированного управления; система связи и передачи данных; выносной пульт дистанционного управления и монитор тепловизионной системы ночного вождения, камера которой размещена в бампере или на радиаторе автомобиля.
[7]Блок радиоуправления выполнен с обеспечением возможности приема по радиоканалу сигналов от выносного пульта дистанционного управления и преобразования этих сигналов в команды приводами и лампой прожекторной установки, а системный блок автоматизированного управления включает ноутбук, позволяющий принимать по радиоканалу информацию об обстановке и отображать ее на цифровой карте местности, и встроенную систему спутниковой навигации, представляющую собой электронную картографическую систему с встроенным электронным магнитным компасом и внешней антенной, размещенной на крыше кабины автомобиля.
[8]Система связи и передачи данных выполнена в виде УКВ-радиостанции с встроенным радиомодемом для подключения аппаратуры передачи цифровой информации.
[9]Прожекторная установка выполнена с возможностью формирования узкого светового луча высокой интенсивности переменной ширины и перемещения его в пространстве в двух плоскостях.
[10]Прожекторная установка расположена на опорной раме, шарнирно соединенной с боковыми опорами для фиксации прожекторной установки в походном положении.
[11]Кузов автомобиля снабжен каркасом и съемным тентом.
[12]Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично изображен предложенный комплекс (вид сбоку в рабочем положении); на фиг.2 - то же с торца открытого кузова.
[13]Мобильный прожекторный комплекс 1 представляет собой совокупность технических средств, размещенных на базовом шасси 2, выполненном, например, в виде полноприводного грузового автомобиля УАЗ-23602, предназначенного для движения по всем видам дорог и местности. Вышеназванный автомобиль отличается удлиненной колесной базой, двухместной кабиной и грузовой платформой, а также более высоким уровнем комфорта и улучшенными технико-экономическими показателями.
[14]С помощью предложенного комплекса осуществляется подсветка местности управляемым узконаправленным лучом света высокой интенсивности и тем самым создаются условия для наблюдения невооруженным глазом или в оптические приборы (бинокли и т.п.) объектов при отсутствии оптической видимости (ночью).
[15]Кроме того, комплекс оборудован вспомогательными приборами, обеспечивающими безопасное передвижение на пересеченной местности ночью (с выключенными фарами), топографическую привязку к местности, ведение голосовой радиосвязи и прием по радиоканалу информации об обстановке от АСТК заказчика с ее отображением на мониторе рабочего места командира (РМК) с использованием цифровых карт местности.
[16]Конструкция основных функционально законченных частей комплекса выполнена по шкафно-блочному принципу и представляет собой несколько конструктивов, соединенных между собой кабельной сетью.
[17]Силовой основой конструкции является сварная опорная рама 3, выполненная из стального прямоугольного профиля и размещенная в кузове 4 базового шасси, на которой закреплена прожекторная установка 5. Кроме того, в кузове 4 базового шасси размещен бензоэлектрический генератор 6, блок (шкаф) 7 вторичного электропитания и радиоуправления и боковые опоры 8 для фиксации прожектора в походном положении (фиг.2).
[18]Прожекторная установка 5 предназначена для формирования узкого светового луча высокой интенсивности переменной ширины (от 3 до 8 градусов) с возможностью перемещения луча в пространстве в двух плоскостях. В качестве такой установки может быть использован стационарный прожектор XS 3000 со следующими характеристиками: дальность подачи светового луча - не менее 10 км (1 люкс) в нормальной прозрачности атмосферы; мощность - 3 кВт; масса - 63 кг; яркость - 130000 лм. Время непрерывного свечения прожектора (до автоматического отключения) составляет не более 20 минут.
[19]Прожекторная установка 5 конструктивно состоит из:
[20]- литого корпуса, в котором размещены элементы коммуникации, угломестный и азимутальный приводы и блок управления движением. Корпус поворотного устройства содержит два двигателя: один - для осуществления вертикального движения, другой - горизонтального, а также нагревательный элемент, приводимый в движение с помощью термостатирующего реле. Нагревательный элемент служит для обеспечения работы прожектора при отрицательных температурах окружающей среды;
[21]- осветителя, представляющего собой цилиндрический кожух, внутри которого расположены лампа, никель-родиевый отражатель, противопомеховый фильтр и фокусировочный двигатель для регулировки светового луча, а снаружи на кожухе размещены два блока принудительного воздушного охлаждения, имеющие прямоугольную форму. Корпус осветителя выполнен из стойкого к воздействию факторов внешней среды алюминия, сваренного и защищенного кремнеорганическим покрытием;
[22]- узлов крепления осветителя к корпусу и соединительных кабелей.
[23]Система электропитания комплекса построена по децентрализованной схеме, обеспечивающей наиболее экономное использование электроэнергии.
[24]В состав системы электропитания входят:
[25]- бензоэлектрический генератор переменного тока;
[26]- блок вторичного электропитания напряжением 24 В - преобразователь напряжения типа EX-100D/1;
[27]- аккумуляторные батареи базового шасси;
[28]- встроенные аккумуляторные батареи приборов.
[29]Основным источником электроэнергии для аппаратуры комплекса является бензоэлектрический генератор 6. В качестве такого генератора может использоваться, например, бензоэлектростанция HONDA/EP 5000 СХ массой 82 кг, емкостью бака 25 л и максимальной мощностью генератора 4,5 кВт.
[30]Часть аппаратуры запитана напряжением 12 В, которое вырабатывается аккумуляторами базового шасси. К этим потребителям относятся либо приборы и оборудование, которое должно работать на ходу, либо потребители малой мощности, такие как:
[32]- система спутниковой навигации;
[33]- система ночного вождения.
[34]Два потребителя электроэнергии имеют встроенные аккумуляторные батареи: выносной пульт дистанционного радиоуправления прожекторной установкой и ноутбук РМК. Система спутниковой навигации (при необходимости) также может быть запитана от встроенных аккумуляторных батарей.
[35]Потребители электроэнергии высокой мощности подключаются к блоку вторичного электропитания, вырабатывающему напряжение постоянного тока 24 В, на вход которого подается переменное напряжение 220 В, 50 Гц, вырабатываемое генератором.
[36]Блок 7 обеспечивает формирование напряжения, необходимого для питания прожекторной установки 5, блока радиоуправления прожекторной установкой, обеспечивающего прием информации от выносного пульта дистанционного управления прожекторной установкой и преобразующий команды этого пульта в сигналы управления приводами и лампой прожекторной установки.
[37]Блок радиоуправления предназначен для приема по радиоканалу сигналов управления от выносного пульта дистанционного управления, а также преобразования сигналов управления и выработки команд на прожектор. Блок запитывается напряжением 24 В постоянного тока от блока вторичного электропитания и позволяет осуществлять следующие функции:
[38]- азимутальное перемещение (PS/STB);
[39]- перемещение по углу места (вверх/вниз);
[40]- регулировку фокусного расстояния (узкий/широкий луч);
[42]- включение и выключение основного блока питания.
[43]Аппаратура блока 7 (фиг.2) размещается в отапливаемом шкафу типа RECW 156 AV. Этот блок, выполненный в виде шкафа, представляет собой антивандальную конструкцию повышенной прочности. Центральная секция шкафа выполнена из двух цельных листов металла, соединенных друг с другом потолком и днищем без сварных швов. Таким образом, ни криогенная обработка, ни ударные воздействия не приводят к разрушению сварных швов и проникновению в шкаф.
[44]Механическая прочность конструкции прожекторной установки в походном положении (при ее транспортировании) обеспечена с помощью расположенных с каждой боковой стороны от прожекторной установки двух опор 8, каждая из которых состоит из двух расположенных на расстоянии друг от друга пар рам, каждая пара которых шарнирно соединена между собой и с опорной рамой 3.
[45]В верхней части концевых участков рам боковых опор 8 закреплены колодки, покрытые эластичным материалом (пористой резиной), которые служат для контакта с осветителем прожектора в процессе его фиксации в походном положении, при этом расположенные по бокам прожекторной установки боковые опоры связаны между собой металлическим тросом, натяжение которого регулируется талрепом.
[46]С целью снижения влияния на прожектор механических воздействий (удары, вибрация), возникающих при движении базового шасси, а также при работе генератора (вибрации), прожектор и генератор установлены на раму с помощью амортизаторов.
[47]Комплекс оборудован съемным тентом 13, расположенным на каркасе 9 (фиг.2), состоящем из перекладин и стоек, прикрепленных к бортам кузова автомобиля и позволяющих обеспечить защиту размещенной в нем аппаратуры от воздействия осадков и пыли при движении и развертывании комплекса.
[48]Также при частичном свертывании тента он позволяет ограничить подачу светового луча прожектора в нежелательных направлениях.
[49]Кроме того, тент служит для маскировки комплекса в походном положении. В качестве такого тента может использоваться штатный съемный тент автомобиля УАЗ-23602, выполненный из влагонепроницаемого прочного материала.
[50]Время развертывания комплекса и перевода его из походного в рабочее положение двумя членами расчета не превышает 10 минут.
[51]В кабине 10 базового шасси автомобиля сформировано автоматизированное рабочее место командира экипажа с встроенной системой спутниковой навигации, представляющей собой электронную картографическую систему, на которой отображается получаемая по каналу передачи данных информация об объектах, представляющих интерес для освещения.
[52]В кабине базового шасси размещена также система связи и передачи данных, служащая для обеспечения голосовой связи экипажа с другими абонентами, а также для двустороннего обмена цифровой информацией о местоположении комплекса и местоположении объектов, представляющих интерес для освещения.
[53]Внутри кабины 10 базового шасси размещена следующая аппаратура:
[54]- процессорный блок (ноутбук) рабочего места командира, закрепленный с помощью специальных кронштейнов на торпедо базового шасси;
[55]- УКВ-радиостанция с встроенным радиомодемом для подключения аппаратуры передачи цифровой информации, установленная в кассете для радиоприемника автомобиля;
[56]- монитор системы ночного вождения;
[57]- выносной пульт дистанционного управления (съемный);
[58]- программируемый канальный модуль автономный ПКМ-А;
[59]- система спутниковой навигации, например персональный навигатор «GPSMAP 76/76S».
[60]Вышеназванный процессорный блок позволяет принимать по радиоканалу информацию об обстановке на участке границы, отображать ее на цифровой карте местности и осуществлять другие операции. С целью повышения оперативности и эффективности наведения луча прожектора на выбранные оператором объекты аппаратура РМК комплекса информационно сопрягается с автоматизированными системами технического контроля серии «Полоса».
[61]Электропитание аппаратуры РМК осуществляется от встроенных в ноутбук аккумуляторов.
[62]На экране РМК отображаются:
[63]- цифровая карта местности;
[64]- местоположение наземных движущихся целей, взятых источниками АСТК на сопровождение;
[65]- формуляры целей (номер, дальность, азимут, курс, скорость);
[66]- служебная графическая и текстовая информация.
[67]Меню управления РМК позволяет:
[68]- изменять масштаб изображения на экране, включая карту;
[69]- измерять дальность, азимут, широту и долготу отметок от целей;
[70]- определять расстояние между двумя точками;
[71]- определять время достижения движущейся целью отрезка прямой на карте;
[72]- определять время встречи движущихся целей;
[73]- автоматически определять и отображать зоны радиолокационной видимости на ЦКМ.
[74]Система связи и передачи данных включает УКВ-радиостанцию, например, такую как VERTEX 3000 или ЭРИКА - 201-026, с встроенным радиомодемом и программируемый канальный модуль автономный. Система связи и передачи данных предназначена для:
[75]- организации голосовой радиосвязи между расчетом комплекса и подразделениями заказчика;
[76]- организации голосовой радиосвязи между расчетом комплекса и подразделениями заказчика и двустороннего обмена информацией между РМК изделия и комплексом средств автоматизации АСТК серии «Полоса» по специальным кодограммам информационного обмена.
[77]Предложенный мобильный прожекторный комплекс используется по назначению преимущественно в ночное время суток и часто с неподготовленных позиций.
[78]Экраны мониторов системы ночного вождения и РМК могут вращаться относительно двух осей в пространстве и фиксироваться в положении, удобном для работы.
[79]В комплекс входит тепловизионная система ночного вождения, предназначенная для обеспечения безопасного передвижения автомобиля с прожекторной установкой по бездорожью в условиях ограниченной видимости (ночью), в том числе возможности скрытого выдвижения комплекса на позицию ночью без света фар. Для этой цели может быть использована, например, система ночного вождения PathFindIR, представляющая собой малогабаритную инфракрасную тепловизионную камеру, встроенную в бампер 11 автомобиля или размещенную на его радиаторе 12, и монитор в кабине водителя для отображения обстановки на дороге.
[80]При размещении камеры в бампере автомобиля на экран водителю выводится изображение местности (пути) непосредственно перед ним до дальности около 200 метров и обстановка справа и слева от курса движения автомобиля.
[81]В системе ночного вождения используется миниатюрная тепловизионная камера переднего обзора, например Thermal-Eye G100, которая представляет собой бариево-строциево-титановый (BST) детектор. Камера обеспечивает четкое изображение, легко встраивается в конструктив автомобиля, обеспечивая работу в непрерывном режиме, и обладает эффективной защитой от засветки источниками светового излучения без использования дополнительных фильтров.
[82]В качестве системы спутниковой навигации используется 12-канальный персональный навигатор «GPSMAP 76/76S» с встроенным электронным магнитным компасом и внешней антенной, размещенной на крыше кабины автомобиля. В одном из вариантов комплекса система спутниковой навигации реализует все функции, связанные с навигацией подвижного объекта с отображением информации на собственном встроенном монохромном дисплее.
[83]Электропитание системы спутниковой навигации осуществляется от бортовой сети автомобиля и от встроенных аккумуляторов, что позволяет использовать приемник «GPSMAP 76/76S» как на позиции (в неподвижном положении комплекса), так и в движении.
[84]В кабине базового шасси размещен также выносной пульт дистанционного управления прожекторной установкой, позволяющий управлять режимами ее работы как из кабины базового шасси, так и с любой точки за пределами автомобиля с расстояния до 200 метров.
[85]Комплекс работает следующим образом.
[86]Перед развертыванием комплекса по возможности выбирают относительно ровную горизонтальную площадку, что призвано обеспечить удобство в наведении луча прожектора на цель. Затем частично или полностью снимают с кузова автомобиля тент 13. При сильном дожде и снегопаде откидывают тент только до середины кузова. Открывают задний борт кузова автомобиля и поднимаются в кузов. С помощью вращения талрепов ослабляют растяжки передней и задней боковых опор 8 прожектора. Откидывают механические опоры прожектора в стороны, прислонив их к бортам автомобиля. Запускают генератор 6.
[87]Затем включают выносной пульт дистанционного управления, что приводит к включению питания прожектора 5 и блока управления, при этом напряжение на лампу не подается. После установления связи по радиоканалу между выносным пультом дистанционного управления и блоком радиоуправления включается осветительная лампа. Производят регулировку ширины луча. При наименьшей ширине луча (3 градуса) энергия лампы концентрируется в меньшем телесном угле и дальность подачи луча возрастает. Вместе с этим возрастает и уровень освещенности на местности, создаваемый лучом прожектора. При увеличении ширины луча дальность его подачи уменьшается, но возрастает площадь засветки на местности.
[88]После регулировки мощности электролампы регулируют скорость двигателя горизонтального вращения прожектора при помощи потенциометра, расположенного на блоке радиоуправления в блоке (шкафу) 7.
[89]При малых значениях скорости горизонтального вращения прожектора увеличивается время наведения прожектора на заданное направление в пространстве, но при этом увеличивается точность наведения за счет уменьшения колебаний прожектора при его останове.
[90]При больших скоростях время наведения уменьшается, однако за счет эффекта перерегулирования возникает несколько (2-3) колебаний прожектора в горизонтальной плоскости, что затрудняет точное наведение луча на объект.
[91]Перемещение луча в пространстве имеет ограничения: в вертикальной плоскости управлять лучом можно в пределах угла ±25 градусов от горизонта, а в горизонтальной плоскости ±170 градусов от нулевого (походного) положения.
[92]В системе связи и передачи данных оператор имеет возможность работать только УКВ-радиостанцией.
[93]При установке в комплексе модуля ПКМ-А он постоянно подключен к цепям электропитания, работает в автоматическом режиме и вмешательства оператора не требует. Радиостанция может работать как в статическом положении комплекса, так и на ходу.
[94]После включения электропитания на экран монитора перед водителем будет выведено изображение местности непосредственно перед автомобилем и на обочинах слева и справа от направления движения автомобиля.
[95]Система ночного видения может помочь и в тумане, если он недостаточно плотный.
[96]В условиях пониженных (отрицательных) температур внешней среды подогреватель прожектора включается автоматически при включении питания на блок 7.
[97]Выключение и свертывание изделия производится в следующей последовательности:
[98]- войдя в подменю «Режим», корректно выйти из программного обеспечения РМК и отключить питание ноутбука;
[99]- нажать на защелку экрана монитора, развернуть его против часовой стрелки и уложить на корпус ноутбука экраном вниз, защелкнуть монитор в походном положении;
[100]- выключить тумблер питания системы ночного вождения;
[101]- отключить питание GPS-приемника и опустить его корпус вертикально вниз, зафиксировав в держателе;
[102]- выключить радиостанцию;
[103]- с помощью кнопок пульта дистанционного управления установить прожектор в нулевое положение по горизонтали и вертикали;
[104]- выключить прожектор;
[105]- выключить выключатель/предохранитель переменного тока;
[106]- открыв дверь шкафа питания и управления, поставить автоматический выключатель дифференциального тока в нижнее положение;
[107]- установить выключатель двигателя и топливный кран в положение «OFF»;
[108]- после выключения аппаратуры комплекса поднять механические боковые опоры прожектора в положение, при котором колодки (опорные плиты) плотно прилегают к корпусу прожектора;
[109]- соединить тросы с талрепами;
[110]- вращением талрепов натянуть тросы до положения, при котором прожектор надежно закреплен;
[111]- закрыть задний борт автомобиля;
[112]- растянуть и закрепить на каркасе и бортах кузова тент автомобиля.
[113]После этого комплекс находится в походном положении и готов к передвижению.
