Фотоэлектрическое устройство для выработки сигнала рассогласования между направлением на светящийся обьект и визирной осью

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 506760

Союз советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.01.74 (21) 1994516/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 15.03.76. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 20.12.76 (51) М Кч е G 01С 21/24

G 06G 9/00 зт.

Государственный комитет

Совета ееинистров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.3 (088.8) (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ВЫРАБОТКИ СИГНАЛА РАССОГЛАСОВАНИЯ

МЕ)КДУ НАПРАВЛЕНИЕМ НА СВЕТЯЩИЙСЯ ТОЧЕЧНЫЙ ОБЪЕКТ

И ВИЗИРНОЙ ОСЬЮ

Изобретение относится к измерительным устройствам цифровых астроследящих систем, использующим время-импульсную модуляцию светового потока, и может быть использовано в качестве датчика для выработки сигнала рассогласования между осью визирования и направлением на точечный бесконечно удаленный светящийся объект слежения, например на звезду.

Известны фотоэлектрические устройства для выработки сигнала рассогласования между направлением на светящийся точечный объект и виз ир ной осью, содержащие входной объектив, оптически связанный через последовательно установленные отражающее зеркало, диафрагму поля зрения, анализатор изображения и первый конденсор с первым фотопреобразователем, причем анализатор изображения выполнен в виде полого цилиндра с треугольными чередующимися прорезями на боковой поверхности, ось вращения которого связана с осью двигателя.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что в пего введены маска команд, выполненная в виде цилиндра с прямоугольными чередующимися прозрачными окнами на боковой поверхности, которая жестко связана с анализатором изображения, блок измерения угла поворота анализатора изображения, выполненный в виде источника

2 света, связанного через формирователь светового пучка, отклоняющую призму, маску команд и второй конденсор с вторым фотопреобразователем и вычислительный блок, а входы которого соответственно подключены к выходам первого и второго фотопреобразователей, а выходы связаны с выходами устройства, в результате чего увеличивается точность работы устройства.

10 На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — развертка анализатора изображения и маски команд; на фиг. 3 — эпюры следования импульсов команд и импульсов от точечного источника

1ь света; на фиг. 4 — положение объекта слежения в моменты выработки команд.

Устройство содержит входной объектив 1, отражающее зеркало 2, анализатор 3 изобра2о жения, диафрагму 4 поля зрения, первый конденсор 5, первый фотопреобразователь 6. маску 7 команд, блок 8 измерения угла поворота анализатора 3 изображения, выполненный в виде опорного источника 9 света, 25 формирователя 10 светового пучка, отклоняющей призмы 11, второго конденсора 12, второго фотопреобразователя 13 и вычислительный блок 14, содержащий узел 15 команд, кварцевый генератор 16, используемый з0 в качестве отметчика времени, логические

506760 г !

О

35

3 элементы «И» 17 — 20, счетчики 21 — 23 импульсов, арифметический узел 24.

Анализатор изображения 3 и связанная с ним жестко маска 7 команд вращаются от оси 25 вращения двигателя.

В плоскость маски 7 команд фокусируются световое пятно 26 (фиг. 2) формирователем 10 светового пучка, входящим в блок 8 измерения угла поворота анализатора 3 изображения. Маска 7 команд (фиг, 2) представляет собой цилиндр с прозрачными окнами 27 — 29, расположенными относительно окон 30 — 32 анализатора 3 изображений, Устройство работает следующим образом.

При пересечении окнами 27 — 29 маски 7 команд изображения опорного источника 9 света с выхода блока 8 измерения угла поворота на узел 15 команд вычислительного блока 14 выдаются импульсы, длительность которых пропорциональна ширине прозрачных окон. Эти импульсы поступают в вычислительный блок 14, где в узле 15 команд вырабатываются сигналы сравнения длительностью Ь (фиг. 3, в). При поступлении со второго фотопреобразователя 13 импульса длительностью 1,5 t;. от окна 27 маски 7 команд по окончании прохождения импульса сравнения длительностью t в узле 15 команд вырабатывается импульс длительностью 05 t - (фиг. 3, с), по которому вычислительный блок 14 подготавливается к работе. При пересечении окном 29 (фиг. 2) маски 7 команд изображения 33 опорного источника 9 света со второго фотопреобразователя 13 на вычислительный блок 14 поступает сигнал, по которому начинается подсчет счетчиком 21 временного интервала

0,5 t (фиг. 3, а), за который цилиндр поворачивается до момента пересечения изображения 33 с окном 28 маски 7 команд.

Одновременно с этого же момента в вычислительном блоке 14 производится подсчет временного интервала, за который цилиндр поворачивается до пересечения с задней кромкой прозрачного окна 30 анализатора изображения 3 светового пятна 26 (фиг. 4, t>).

Временные интервалы подсчитываются путем подсчета импульсов, поступающих от кварцевого генератора 16 через логические элементы 17 и 18, упра вляамых узлам 15 команд.

При помощи системы автоматического регулирования, входящей в первый фотопреобразователь 6, уровень сигнала от звезды поддерживается постоянным независимо от звездной величины последней. На узел 15 команд с фотопреобразователя 6 сигнал выдается при достижении сигналом от звезды уровня U, равного половине амплитуды полного сигнала. При отсутствии временных задержек напряжение U, соответствует пересечению центра изображения звезды с кромкой прозрачного окна анализатора 3 изобр ажения.

Однако наличие фильтров в фотопреобразователе 6 приводит к искажению фронтов и

4. временным задержкам. Обозначим отрезок времени между моментом пересечения центра изображения звезды с задней кромкой прозрачного окна 30 и моментом достижения сигналом уровня U, t; (фиг. 4). Времени t< соответствует поворот барабана на угол 6 (фиг. 2). Для компенсации временной ошибки 4 изображение опорного источника 26 (фиг. 2) дополнительно смещено вдоль оси Х на такой угол, что в момент начала счета счетчиками 22 и 23 анализатора 3 центр изображения сдвинут относительно диафрагмы 4 поля зрения на угол 6 (фиг. 2).

В связи с этим время, подсчитанное счетчиком 22, точно соответствует отрезку времени от момента начала счета до момента пересечения центром изображения звезды края диафрагмы поля зрения. Для определения координаты У при помощи сче1чика 23 подсчитывается временной интервал от момента пересечения изображения цели кромкой окна 31 (фиг. 2,с) до момента пересечения последнего с кромкой окна 32 (фиг. 2, d). На фиг. 4 интервал обозначен t>.

Одновременно с остановом счета счетчиком 23 в узле 15 команд вырабатывается команда, по которой тактирующие импульсы от кварцевого генератора 16 через логический элемент «И» 19:поступают на ари ф метический узел 24, приводя последний в действие. Расчет координат Х и У производится по жесткому алгоритму, описываемому выражениями

Х = 05 tU — t„ (1) где время 0,5 t подсчитано счетчиком 21, а время ti — счетчиком 22;

У = — — О,Ч (2)

2 где время 0,5 t подсчитано счетчиком 21, а время 1., подсчитано счетчиком 23.

Если центр изображения звезды находится точно в начале координат, то подсчет eipeменных интервалов t(и 0,5 t начинается и кончается в одно и то же время. В связи с этим ошибка из-за биения подшипников равна нулю и, следовательно, не входит в значение координаты Х, вычисляемой по формуле 1.

Формула изобретения

Фотоэлектрическое устройство для выработки сигнала рассогласования между направлением на светящийся точечный объект и визирной осью, содержащее входной объектив, оптически связанный через последовательно установленные отражающее зеркало, диафрагму поля зрения, анализатор изображения и первый конденсор с первым фотопреобразователем, причем анализатор изображения выполнен в виде полого цилиндра с треугольными чередующимися прорезями на боковой поверхности, ось вращения которого связана с осью двигателя, orëè÷àþè ååñÿ тем, что, с целью увеличения точности работы устройства, в него введены маска команд, выполненная в виде цилиндра с прямоугольными чередующимися прозрачными окнами на боковой поверхности, которая жестко связана с анализатором изображения, блок измерения угла поворота анализатора изобра506760

6 жепия, выполненный в виде источника света. связанного через формирователь светового пучка, отклоняющую призму, маску команд и второй конденсор с вторым фотопреобразователем и вычислительный блок, входы которого соответственно подключены к выходам первого и второго фотопреобразователей, а выходы связаны с выходами устройства.

506760

Составитель Ю. Козлов

Техред О. Кудинова

Редактор Т. Янова

Корректор Е. Хмелева

МОТ, Загорский филиал

Заказ 4907 Изд. № 1192 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5