Устройство обнаружения оптоэлектронных объектов

 

Изобретение относится к технике обнаружения и может быть использовано для выявления наличия оптоэлектронных объектов в поле зрения системы обнаружения. Достигаемый технический результат - визуализация обнаруженных оптоэлектронных объектов. Предлагаемое устройство содержит частотно-импульсный лазер и фотоприемное устройство с объективом, а также электронно-оптичекий преобразователь, видеоконтрольное устройство (ВКУ), блок обработки видеосигнала, первый и второй импульсные источники высокого напряжения, блок затворных импульсов, пульт управления, делитель кадровой частоты, модулятор, автоматическую регулировку усиления, соединенные между собой соответствующими связями, что позволяет отображать на экране ВКУ обнаруженные оптоэлектронные приборы. 1 ил.

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в качестве индикаторного устройства для системы обнаружения.

Прототипом изобретения можно считать активно-пассивный прибор ночного наблюдения, описанный в книге Орлова В.А., Петрова В.И. "Приборы наблюдения ночью и при ограниченной видимости", Москва, Военное издательство, 1989 г., стр. 116, рис. 56, содержащий частотно-импульсный лазер и фотоприемное устройство с объективом ФУ.

Данная система позволяет обнаруживать оптоэлеткронные объекты.

К недостаткам системы можно отнести малую помехозащищенность и невозможность автоматизации процесса обнаружения.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства, повышение помехозащищенности и автоматизация процесса обнаружения оптоэлектронных объектов.

Техническим результатом является расширение функциональных возможностей устройства и визуализация обнаруженных оптоэлектронных объектов.

Это достигается тем, что в устройство обнаружения оптоэлектронных объектов, содержащее частотно-импульсный лазер с объективом и фотоприемное устройство с объективом (телевизионная камера), дополнительно введены электронно-оптический преобразователь (ЭОП) 3, первый вход которого оптически связан с выходом объектива 2, а выход - с первым входом фотоприемного устройства (ФУ) с объективом 4, видеоконтрольное устройство (ВКУ) 5, вход которого соединен с выходом ФУ 4, блок обработки видеосигнала (БОВ) 6, первый вход которого также соединен с выходом ФУ 4, синхронизатор 10, первый вход которого соединен с выходом ФУ 4, а второй - с вторым входом БОВ 6, первый и второй импульсные источники высокого напряжения 8, 9, входы которых соединены с первым выходом синхронизатора 10, а выход первого импульсного источника соединен с третьим входом ЭОП 3, блок затворных импульсов 7, первый вход которого соединен с выходом второго импульсного источника 9, второй вход - с третьим выходом синхронизатора 10, а выход - со вторым входом ЭОП 3, пульт управления 14, выход которого соединен со вторым входом синхронизатора, делитель кадровой частоты 13, вход которого соединен с четвертым выходом синхронизатора 10, а первый выход - с третьим входом БОВ 6, модулятор 12, первый вход которого соединен со вторым выходом делителя кадровой частоты 13, второй вход - с пятым выходом синхронизатора 10, а выход - с входом частотно-импульсного лазера 11, схема автоматической регулировки усиления (АРУ) 15, вход которой соединен с выходом ФУ 4, а первый, второй и третий выходы - соответственно с входом объектива 2, с четвертым входом ЭОП 3 и вторым входом ФУ 4.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где цифрами обозначено: 1 - обнаруживаемый объект; 2 - объектив; 3 - электронно-оптический преобразователь (ЭОП); 4 - фотоприемное устройство с объективом; 5 - видеоконтрольное устройство (ВКУ); 6 - блок обработки видеосигнала (БОВ); 7 - блок затворных импульсов (БЗИ); 8, 9 - импульсные источники высокого напряжения; 10 - синхронизатор;
11 - частотно-импульсный лазер (ЧИЛ);
12 - модулятор;
13 - делитель кадровой частоты;
14 - пульт управления;
15 - схема автоматической регулировки усиления (АРУ).

На чертеже представлена структурная схема устройcтва.

Устройство работает следующим образом.

Лоцируемый объем пространства, где находится обнаруживаемый объект (1), облучается импульсным излучением лазера 11 с частотой повторения f_c/n (где f_c - частота строк телевизионного метода преобразования сигнала; n - целое число) и модулируется частотой f_k/m (где f_k - частота кадров телевизионного метода преобразования сигнала; m - целое число). Излучение лазера 11, отраженное от объекта 1 и других объектов в лоцируемом объеме пространства, принимается входным объективом 2, который формирует изображение проекции лоцируемого объема пространства на входном фотокатоде ЭОП (3). Сигналы изображения, усиленные ЭОП (3), проецируются на фоточувствительный элемент фотоприемного устройства 4. Видеосигналы с выхода фотоприемного устройства 4 поступают на видеоконтрольное устройство 5, блок обработки видеосигнала 6, синхронизатор 10 и схему АРУ 15. Синхронизатор 10 обеспечивает синхронную работу импульсных источников высокого напряжения 8 и 9, формирование синхроимпульсов, управляющих модулятором 12 и соответственно лазером 11, а также синхроимпульсов, управляющих блоком затворных импульсов 7. Отраженный сигнал в ЭОП (3) усиливается только в интервале времени, определенном длительностью затворных импульсов τ_з, что соответствует глубине мгновенно просматриваемого пространства

где C - скорость света.

Изменение задержки затворных импульсов относительно импульсов излучения лазера определяет дальность, с которой принимаются сигналы, отраженные от объектов. Изменяя взаимное положение затворных импульсов и импульсов излучения лазера с пульта управления 14, можно обеспечить последовательный просмотр лоцируемого пространства по глубине с дискретом ΔR.
Модуляция последовательности импульсов передатчика частотой f_k/m≈3...5 Гц с помощью сигналов, поступающих с делителя кадровой частоты 13, обеспечит выделение отраженного сигнала лазера на фоне помех: фары автомашин, лампы освещения, окна квартир и т.п.

В этом случае признаком полезного сигнала является его частота f_k/m, синфазная с кадровой частотой видеосигнала. По этим признакам на экране ВКУ 5 оператор визуально выделит сигналы оптических средств (по амплитуде и частоте повторения), а блок автоматической обработки выдеосигналов 6 сформирует по этим признакам сигнал тревоги.

Схема автоматической регулировки усиления 15 путем управления диафрагмами объективов 2 и 4 и усилением ЭОПа 3 обеспечивает поддержание оптимального уровня сигнала на входе фотоприемного устройства 4 при изменении уровня сигнала на зрачке входного объектива 2.

Формула изобретения

Устройство обнаружения оптоэлектронных объектов, содержащее частотно-импульсный лазер и электронно-оптический преобразователь (ЭОП) с объективом, отличающееся тем, что в него введены фотоприемное устройство с объективом (ФУ), вход которого связан с выходом электронно-оптического преобразователя (ЭОП), видеоконтрольное устройство (ВКУ), вход которого соединен с выходом ФУ, блок обработки видеосигналов (БОВ), первый вход которого также соединен с выходом ФУ, синхронизатор, первый вход которого соединен с выходом ФУ, а второй выход - с вторым входом БОВ, первый и второй импульсные источники высокого напряжения, входы которых соединены с первым выходом синхронизатора, а выход первого импульсного источника соединен с третьим входом ЭОП, блок затворных импульсов, первый вход которого соединен с выходом второго импульсного источника, второй вход - с третьим выходом синхронизатора, а выход - со вторым входом ЭОП, пульт управления, выход которого соединен со вторым входом синхронизатора, делитель кадровой частоты, вход которого соединен с четвертым выходом синхронизатора, а первый выход - с третьим выходом БОВ, модулятор, первый вход которого соединен со вторым выходом делителя кадровой частоты, второй вход - с пятым выходом синхронизатора, а выход - с входом частотно-импульсного лазера, автоматическая регулировка усиления (АРУ), вход которой соединен с выходом ФУ, а первый, второй и третий выходы - соответственно с входом объектива, четвертым входом ЭОП и входом объектива ФУ.

РИСУНКИ

Рисунок 1