Патент ссср 154673

Авторы патента:

G01S17/87 - комбинации систем с использованием электромагнитных волн, иных чем радиоволны

СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ОПОРНОГО СВЕТОВОГО

СИГНАЛА В СВЕТОДАЛЬНОМЕРАХ

Известные способы формирования опорного светового сигна,ча в светодальномерах фотоэлектрического приема с несимметричным передающим и приемным трактами не всегда обеспечивают достаточно высокую точность измерения расстояний.

Согласно предлагаемому способу исключение ошибок в расстоянии, связанных с изменением скорости и пути движения электронов на участке катод вЂ” анод фотоэлемента, который принимает измерительный модулированный световой сигнал, достигнуто подачей «а катод светового потока с частотой модуляции, близкой к измерительной частоте, и осуществлением фазового сравнения на низкой разностпой частоте.

Предлагаемый способ поясняется чертежом.

На фиг. 1 изображена блок-схема светодальномера; на фиг. 2 вЂ” упрощенный вариант этой схемы. г

Световой поток от лампы 1 передающего узла с помощью ячейки Керра 2 модулируется по амплитуде с частотой F, являющейся измерительпой частотой. Модулированный световой поток собирается объективом 3 в узкий луч, излучается в пространство, доходит до возвратно отражающего зеркала (на чертеже не изображен), отражается от него, Отраженный световой поток попадает в объектив 4 и поступает затем иа катод фотоумножителя 5. Одновременно на катод фотоумножителя поступает световой поток от местного. источника в приемном узле лампы б, промодулированного но амплитуде ячейкой Керра 7 с частотои

А+АР или F вЂ” Л1, где ЛР вЂ” низкая частота, причем AF ((F. Образующиеся на выходе фотоумножителя два электрических сину ридальных сигнала с частотой F и F +AF подводятся к детектору 8, на выходе которого выделяются колебания разностной част<рты

ЛР, которые усиливаются усилителем низкои частоты 9.

Ячейка Керра 2 питается от кварцевого генератора 10, вырабатывающего сннусондяльные колебания высокостябпльной частоты Г.

Ячейка Керря 7 питаешься от кварцевого генератора 11, вырабатывающего синусоидяльные колебания частоты F,+ËF. Колебания с обоих генераторов используются также для получения опорного синусоидального напряжения.

Для этой цели колебания с обоих генераторов подводятся на детектор 12 индикаторного узла, на выходе которого образуется синусоидальное напряжение разностей фаз ястоты Л1 . После усиления усн,читслем низкой частоты 13 это напряжение используется в качестве опорного.

Разность фаз синусоидяльных колебаний. частоты ЛР опорного сигнала и полученного на вь1ходе приемного узла оказывается пропорциональной измеряемому расстоянию. Разносчь фаз измеряется фазовым индикатором !4 (например, с помощью электронно-лу.чевой трубки) дважды: при частоте колебаt ццй, модулирующцх световой поток от местного источника F+3F, и при частоте F вЂ” ЛР.

Прц иэмснсшш частоты колебаний с F+AF наЕ вЂ” Л(меняется фаза низкочастотного сигнала ца выходе приемного узла на обратную, а погрешность фазы, возникающая вследствие различных эадер>кек в цепях схемы, сохраняет свой знак. 1lоэтому полураэность обоих измерений дает значение фазы без погрешности, что обеспечивает высокую точность измерения расстояния, Масштаб шкалы зависит от выбранной частоты модулирующих колебаний F. При

F= lO Мгц вся шка.па индикатора будет соотI . ветствовать = 15 м. Для определения полного шсла оборотов фазы используются три дополнительных высокостабцльцых колебания с частотами 9,99, 9,90 и 9,0 Мгц, которыми поочередно модулцруют излучаемый световой сцгна,ч. Переход от одной модулирующей частоты F к другой осуществляют с помощью переключателя 24, коммутирующего кварцы (5 вЂ” 18. Частоты модулируюших колебаний местного светового сигнала меняют с помощью переключателя 25, коммутирующего кварцы

19 вЂ” 23. Разность фаз для основной частоты

10 мггц и остальных трех частот опредепяет значения фаз ца разностных частотах модуляции, т. е, 10, 100 и 1000 кгц. При выбранных частотах производится определение расстояш.я до 15 км, а при расстояния больше 15. а также кратных 15 км их отсчитывают с нуля шкалы. Точное определение фазы вышеуказанным методом двухкратного измерения требуется только для основной частоты 10 л ггц, а для остальных частот достаточно однократного измерения.

Возможен также вариант схемы, когда вместо местного светового сигнала на вход фотоумножите.пя (например, через 1-й эмиттер) подаюФ местный электрический синусоидальный сигнал частоты Fi+AF

В этом случае схема прибора упрощается, но точность измерения снижается, так как задержка отраженного сигнала частоты F u местного частоты Р +ЬР в фотоумножителе будет различная.

Упрощенная схема (фиг. 2) отличается тем, что в ней отсутствует местный световой сигнал, а отраженныи световой сигнал в приемном узле сначала пропускается через ячейку

Керра 7, где он вторично модулируется местным электрическим синусоидальным сигналом ° с частотой Р,+ЬГ, а затем подводится на катод фотоумножителя. Прц этом световой сигнал на выходе ячейки Керра 7 оказывается промодулированным сложным сигналом, содержащим низкочастотную синусоидальную составляющую частоты AF. Электричсскцй сигнал с выхода фотоумножителя подводится на усилитель низкой частоты 9, который усиливает колебание низкой частоты и отфильтровывает остальные составляющие сигнала высокой частоты. При изменении частоты колебания на ячейке Керра 7 с F+hF íà F вЂ” ЛР меняется фаза низкочастотной составляющей модулирующего сигнала на выходе ячейки

Керра на обратную, а погрешность фазы сохраняет свой знак. Прц этом точность из, ерения остается прежней, но чувствительность схемы значительно ниже предыдущей, так как отраженный световой сигнал проходит через ячейку Керра 7, где оц существенно ослабляется.

Описанный способ формирования опорного светового сигнала в светодальномерах может, быть использован в геодезических исследованиях для измерения расстояний.

Предмет изобретения

Способ формирования опорного светового сигнала в светодальномерах фотоэлектрического приема с несимметричным передающим и приемным трактами, отличающи йся тем, что, с целью исключения ошибок в измеряемом расстоянии, связанных с изменением скорости и пути движения электронов на участке катод вЂ” анод фотоэлемента, на катод фотоэлемента, принимающего измерительный модулированный световой сигнал, подается световой поток с частотой модуляции, близкой к измерительной частоте, и фазовое сравнение производится на низкой разностной частоте, № 15467", Фие.!

Составитель В. Козлов

Редактор Г. М. Печоров Техред Л. К. Ткаченко Корректор Н. В. Гераськина

Поди. к печ. 10(Х вЂ” 63 г. Формат бум. 60+90>/а Объем 0.35 нэд. л.

Заказ 3064/3 Тираж 575 Цена 4 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, Я

Похожие патенты:

Патент 146503 // 146503

Лазерная система телеориентации с увеличенным диапазоном рабочих дальностей // 2093848

Изобретение относится к приборостроению и предназначено для формирования информационного поля лазерных систем телеориентации и навигации, оптической связи и может быть использовано при управлении, посадке и стыковке летательных аппаратов, проводке судов через узости или створы мостов, дистанционном управлении робототехническими устройствами в опасных для человека зонах и т.д

Способ формирования постоянных размеров информационного поля лазерной системы телеориентации в плоскости управляемого объекта и устройство для его осуществления // 2093849

// 158089

// 189161

Мультиспектральная система и способ оптико-электронного наблюдения охраняемой территории // 2563557

Изобретение относится к техническим системам видеонаблюдения для контроля обстановки на охраняемой территории. Система содержит автоматизированное рабочее место оператора и оптико-электронный модуль, который включает в себя опорно-поворотное устройство, телевизионную камеру, тепловизор и блок управления. В блок управления входит контроллер, устройство корректировки видеоизображения и видеосервер. Принимаемые контроллером команды передаются в опорно-поворотное устройство и в телевизионную камеру для наведения на заданный участок территории, а текущие значения параметров трансфокации телевизионной камеры считываются для управления тепловизором. На основе полученных параметров контроллер формирует сигнал для наведения тепловизора и установки его поля зрения в положение, обеспечивающее вывод на мониторе оператора видеоизображения с тепловизора в одном масштабе с видеоизображением телевизионной камеры. Технический результат - увеличение надежности обнаружения и распознавания объектов. 3 ил.

Способ швартовки судна с помощью лазерной системы // 2613465

Изобретение относится к средствам обеспечения безопасности маневрирования судов при подходе к причалу и может быть использовано для швартовки судов. Для швартовки судна с помощью лазерной системы (1) лазерные измерители расстояния (2) и (3) до объекта швартовки с устройствами передачи-приема устанавливают на оконечностях судна. Измерители имеют свой датчик угла наклона лазерного луча (4) и (5) соответственно. Информацию от всех данных устройств в виде их сигналов вводят в блок обработки информации (6), который рассчитывает и выдает на дисплей о горизонтальном расстоянии и горизонтальной скорости оконечностей судна, которые используют при подходе его к причалу. Достигается возможность повышения безопасности маневрирования и расширения видов передаваемой измеряемой информации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Многоканальная оптико-локационная система // 2617459

Многоканальная оптико-локационная система содержит тепловизионный, телевизионный и инфракрасный коротковолновый каналы наблюдения с общим зеркальным телескопом, излучающий и приемный лазерные каналы, широкоспектральный и два узкоспектральных излучателя, приемо-передающий телескоп, спектроделители, а также вычислительно-управляющий блок. Приемо-передающий телескоп является общим для приемного лазерного канала и широкоспектрального излучателя. Кроме того, инфракрасный коротковолновый канал содержит узкополосный фильтр, который вводится в оптический тракт во время процедуры проверки соосности оптических каналов во время полета носителя, на котором установлена система. Технический результат заключается в повышении надежности обнаружения объектов, наведения и удержания на них лазерного излучения и достигается за счет осуществления в полете оперативного контроля и коррекции взаимной привязки оптических осей каналов. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Радиометрический комплекс // 2619916

Изобретение относится к микроволновой радиометрии, а именно к системам пассивного радиовидения, и может быть использовано для определения радиотепловых контрастов объектов и получения радиотеплового изображения объектов излучения в двух участках миллиметрового диапазона длин волн. Достигаемый технический результат - обеспечение возможности получения радиотеплового изображения объектов за счет расширения функциональных возможностей радиометрического комплекса. Указанный результат достигается за счет того, что радиометрический комплекс содержит приемные антенны, измерительный модуль, компьютер, опорно-поворотное устройство (ОПУ), при этом измерительный модуль содержит СВЧ радиометры, средства регистрации данных, содержащие аналого-цифровой преобразователь и процессор, причем устройство управления радиометрами, выполненное в виде синхронизатора, содержит также телевизионную (ТВ) камеру и лазерный дальномер. ТВ камера подключена к видеопроцессору, выход которого соединен с входом компьютера. ОПУ снабжено азимутальным приводом и угломестным приводом, кроме того, общий контроллер приводов подключен к процессору. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ и устройство для измерения скорости ветра и температуры воздуха в атмосферном пограничном слое // 2634804

Группа изобретений относится к метеорологии и может быть использована для измерения скорости ветра и температуры воздуха в атмосферном пограничном слое до высоты 2-3 км. Сущность: устройство содержит наземный модуль и размещенный на борту беспилотного летательного аппарата (БПЛА) высотный модуль. В состав наземного модуля включены следующие элементы: генератор (1) тактовых импульсов, измеритель (2) временных интервалов, вычислительный блок (3), дешифратор (4) координат, источник (5) акустических импульсов первой пары акустически согласованных источника и приемника акустических импульсов, излучатель (6) электромагнитных импульсов, приемник (7) электромагнитных импульсов, приемник (8) акустических импульсов второй пары акустически согласованных источника и приемника акустических импульсов, приемник (9) кодовых сигналов. В состав высотного модуля включены следующие элементы: приемник (10) акустических импульсов первой пары акустически согласованных источника и приемника акустических импульсов, приемник (11) электромагнитных импульсов, излучатель (12) электромагнитных импульсов, источник (13) акустических импульсов второй пары акустически согласованных источника и приемника акустических импульсов, передатчик (14) кодовых сигналов, блок (15) определения координат БПЛА. Выбирают точки зондирования X1 и X2 таким образом, чтобы точка X1 находилась на планируемой высоте контроля метеопараметров, а точка X2 - на поверхности земли. Причем прямая, проходящая через точки X1, X2, не должна быть ортогональна плоскости поверхности земли. Из точки X2 синхронно излучают одиночные акустический и электромагнитный импульсы. В точке X1 указанные акустический и электромагнитный импульсы регистрируют. По разности времени прихода импульсов в точку X1 определяют время распространения акустического импульса по трассе X2-X1. Одновременно из точки X1 синхронно излучают одиночные акустический и электромагнитный импульсы. В точке X2 указанные акустический и электромагнитный импульсы регистрируют. По разности времени прихода импульсов в точку X2 определяют время распространения акустического импульса по трассе X1-X2. Рассчитывают средние по трассе X1-X2 скорость ветра и температуру. Технический результат: увеличение дальности измерений, уменьшение зависимости измерений от метеорологических условий, увеличение помехозащищенности измерений. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Способы и системы для контроля заготовки // 2643619

Изобретение относится к неразрушающему контролю заготовок. Способ контроля заготовки включает сохранение данных модели, связанных с заготовкой, в систему контроля и определение относительного положения измерителя удаленности по отношению к заготовке. Также способ включает калибровку точки обзора для системы контроля по отношению к модели на основании положения измерителя удаленности по отношению к заготовке и измерение данных о фактическом расстоянии удаленности одного элемента отображения измерителя удаленности по отношению к заготовке. На основании данных о фактическом расстоянии удаленности определяют, удовлетворяет ли заготовка предварительно установленным критериям контроля. Повышается точность и надежность контроля. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил.