Сканирующий поляриметр

 

Овв ИГРАНИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

4;

/б. (61) ДОПОЛИИтЕЛЬИоЕ К аВт. СВИд-Ву (22) 3аявлеио 0?.1275 (21) 2084903/18-25 с присоеаииеиием заявки № (23) Приоритет (43) Опуоликоваио 0507785юллетеиь № 25 (45) Дата оп бликования описаиия 300578

2 (51) ттт. вл.

< 01 3 4/02

Гоордврвтввввяй воявтет

Ооввтв Мввввтров ССОР во Левом ввооретеввв в втвритво () УДР 535. 511 (088. 8) A.Ì. Шутов и В. В . Казанцев

p3) ЗаяВИтЕЛЬ Горьковский политехнический институт им. А.А.Жданова (54) СКАНИРУЮЩИЙ ПОЛЯРИМЕТР

Изобретение относится к Устройст вам, предназначенным для поляриметрических исследований протяженных космических объектов.

Известны устройства 1 для поляриметрических исследований, позволяющие получать интегральную характеристику. объекта. Однако во многих случаях такая характеристика недостаточна для описания объекта. Эти устройства содержат модулятор, анализатор, приемник излучения, блок обработки информации и блок регистрации.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для поляриметрического исследования наблюдаемых в телескоп небесных тел (2), содержащее сканирующее устройство, блок обработки информации и блок регистрации. Это устройство дает возможность визуально наблюдать изменения поляриэационных характеристик по поверхности объекта.

Недостатки известного устройства состоят в том, что они обладают малым быстродействием и не позволяют автоматизировать обработку информации, Цель изобретения — повьпление быстродействия и обеспечение автоматической обработки информации.

Указанная цель достигается тем, что в сканирующем поляриметре, содержащем сканирующее устройство, блок обработки информации и блок регистра5 ции, блок обработки информации выполнен в виде двухканального селектора, логарифмических усилителей, линии задержки, сумматора, амплитудного анализатора и фотометрического устройст10 в а, причем двухканальный селектор соединен с сумматором через логарифмический усилитель в одном канале и логарифмический усилитель и линию задержки в другом, а амплитудный анали15 затор и фаэометрическое устройство подключены к выходу сумматора.

На чертеже изображена функциональная схема поляриметра.

Поляриметр включает в себя поляриметрическое сканирующее устройство 1, блок 11 обработки информации и блок 1Ц регистрации информации.

Сканирующее устройство) состоит из диафрагмы 1, фаэовращателя фарадея

2, призмы Волластона 3, генератора 4 ступенчатых импульсов тока, телевизионной передающей трубки 5 и фотометрической системы 6.

Блок обработки информации состоит из двухканального селектора 7 зи614338 деоимпульсов, ультразвуковой линии задержки 8, логарифмических усилите) лей 9 и 10, сумматора 11, амплитудного анализатора 12, фазометрического устройства 13 и селектора 14 синхроимпульсов.

БлокШ регистрации информации содержит два видеоконтрольных устройства 15 и 16 и совмещенных с ними соответственно цифровых индикаторов Поляризация 17 и Угол 18.

Поляриметрическое сканирующее уст-. ройство 1 служит для образования поляриметрических сигналов, определяющих в каждой точке исследуемого объекта показатель поляризации и фазовый угол. Оптическая часть поляриметрического устройства, состоящая иЗ фаэовращателя Фарадея 2 и призмы Волластона 3, .обеспечивает получение двух паляриметрических изображений 20 объекта на фотокатоде телевизионной передающей трубки 5. Она устанавливается в фокусе телескопа, с помощью которого производят наблюдения. Оптическая часть отъюстирована так, что 25 направления двоения призмы и сканирования параллельны.

Интенсивности света, в зависимости .от показателя поляризации, фазового угла и позиционного угла фазовращателя, равны:

v „=а, з f +p"« z(q, -g g „

0z = 0 И(1-Раисов Z((P -8 )) . (ц

Индексом 1 определяют номера элементов при разложении изображения на Фотокатоде трубки (1 = 1,2,3,...);

01 — интенсивность света первого изображения;

I — интенсивность света второго

I изображения; .

Jz — интенсивность падающего света;

)Э вЂ” показатель поляризации; ! (р — позиционный угол фазовращателя Фарадея;

8 — Фазовый угол.

За время образования одной строки на выходе телевизионной фотометрической системы б получают два видеоим- 50 пульса, глубина модуляции которых соответствует распределению интенсивностей света в пределах идентичных фазометрических разрезов двух поляриметрических изображений объекта на фотокатоде трубки.

В сканирующем поляриметре использован магнитооптический эффект вращения плоскости поляризации с помощью фазовращателя Фарадея 2, выполненного на прозрачном ферромагнетике, возбуждаемом током ступенчатой формы генеротора 4, синхронизированным с частотой кадровой развертки телевизионной фотометрической системы. Благодаря фа,эовращателю позиционный угол эа вреij5 мя обратного хода кадровой Развертки получает приращение, изменяющееся по закону изменения ступенчатого тока:

В и (2)

Щ )( где tff — номер позиционного угла (и(= 0,1,2,...,к);

)(= — д — — максимальный номер позиционного угла;

31 с,„ — максимальное значение тока в катушке фазовращателя, соответствующее позиционному углу 180 1 — приращение тока в катуш" ке фазовращателя за время обратного хода кадровой развертки.

Телевизионная фотометрическая система б формирует полный телевизионный сигнал и обеспечивает передачу поляриметрической информации .по каналу связи на вход блокаП обработки информации. Видеоимпульсы, содержащие поляриметрическую информацию, поступают на вход селектора 7 видеоимпульсов, управление которым осуществляется строчными синхроимпульсами. После селекции на отдельные каналы первый видеоимпульс задерживается с помощью ультразвуковой линии задержки 8 на время, равное половине периода строчной развертки, а затем подается на вход логарифмического усилителя 9.

Второй видеоимпульс подается на вход логарифмического усилителя 10, где усиливается и инвертируется. Таким образом, на входы сумматора 11 от первого и второ1О каналов одновременно поступают. видеоимпульсы противополож- ной полярности, а на его выходе получают поляриметрический импульс, не содержащий яркостного сигнала иэображенияя.

Распределение показателей поляризации по поверхности исследуемого объекта измеряется амплитудным анализатором 12 с изменяющимся порогом дискриминации, в котором за полный цикл работы Фазовращателя выделяются поляриметрические импульсы равной амплитуды, соответствующие показателю поляризации. макс

Р„2,БРЯ r (Э)

) мин где )(— номер порога дискриминации (tf = 0,1>2,,Я ); макс др 1д = "я + „— шаг квантования при дискретизации отсчета показателя поляризации; коэффициент 2,5 соответствует значениям показателей поляризации в звездных величинах.

Работа генератора бланкирующих импульсов (не показан) синхронизирована кадровыми синхроимпульсами, выделяемыми селектором 14 синхроимпульсов.

614338

Формула изобретения

Составитель A.oáîëåíñêèé

Техред 3. фанта Корректор A.Ëàêèäà

Редактор Т.Орлова

Заказ 3684/36 Тираж 831 Подписное

gHHHIIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Регистрация поляриметрической информации осуществляется в блокеШ регистрации информации с помощью двух видеоконтрольных устройств и совмещенных с ними цифровых индикаторов.

Первое видеоконтрольное устройство

15 подключено к выходу амплитудного анализатора 12 совместно с цифровым индикатором Поляризация 17. Оно служит для последовательного измерения распределения различных показателей поляризации по поверхности исследуемого объекта. Значения показателей поляризации Рп, еоответствующих в ка.кдом случае распределению светящихся точек на экране видеоконтрольного устройства, высвечиваются на цифровом индикаторе Поляризация .

Распределение светящихся точек на экране второго видеоконтрольного устройства 16 соответствует распределению различных показателей поляризации с одинаковыми фазовыми углами, значения которых последовательно высвечиваются на цифровом индикаторе Угол 18.

С целью автоматическог@ отождествления распределений светящихся точек с исследуемым объектом на входы видеоконтрольных устройств подаются видеосигналы изображечия. Схема образования видеосигналов изображения и синхронизации для видеоконтрольных устройств с телевизионной фотометрической системой не показаны.

В сканирующем поляриметре предусмотрена возможность визуального наблюдения распределения различных покаФ эателей поляризации на экране видеоконтрольного устройства 15. В этом случае поляриметрические импульсы сниЬ маются непосредственно с выхода сумматора 11. При этом элементы изображения объекта с большей яркостью соответствуют значениям больших показателей поляризации.

Сканирующий поляриметр, содержащий сканирующее устройство, блок обработ15 ки информации и блок регистрации, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и автоматизации обработки информации, блок обработки информации выполнен в виде

20 двухканального селектора, логарифмических усилителей, линии задержки, сумматора, амплитудного анализатора и фазометрического устройства, причем двухканальный селектор соединен с сум25 матором через логарифмический усилитель в одном канале и логарифмический усилитель и линию задержки в другом канале, а амплитудный анализатор и фазометрическое устройство подключены

30 к выходу сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

9 146070, кл. Q 01 И 21 40, 14.03.61.

2. Авторское свидетельство СССР

9 165914, кл. Q 01 14 21/40, 26.10.64.