Способ автономного определения малых угло-вых перемещений об'екта

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистическими

Республик

Геоударстеенный комитет

СССР но делам изабретений и открытий (53) УД К, 621. 396.. 933: 527. 8 (088. 8) Опубликовано 15.06.81. Бюллетень М 22

Дата опубликования описания 1 7 . 06 .81 (72) Автор изобретения

А. Б. Бухман (71) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОНОМНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАЛЬЕ УГЛОВЫХ

ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ОБЪЕКТА

Изобретение касается прецизионного обнаружения и измерения малых угловых перемещений и может быть использовано, например, в системах дальней навигации для стабилизации курса.

Известен способ использования "вих. ревого эффекта" для обнаружения медленных вращательных движений, например, корабля. Для этого используют оптическую "цепь", охватывающую контур,те площадь которого достаточно велика для того, чтобы заметить визуально или фотографически вращение корабля по интерференции двух лучей, один иэ которых направлен по направленую вращения, а другой — в противоположном направлении.

Однако такой способ имеет невысокую точность индикации угловых перемещений, а устройство для его осуществления отличается сложностью, гро« моздкостьюи низкой чувствительностью.

Цель изобретения — повышение точности измерения угловой скорости и уг ла поворота объекта.

Это достигается тем, что положение интерференционного датчика относительно осей объекта меняют при помощи сервопривода, управляемого сигналом датчика таким образом, чтобы при повороте объекта в одном направлении датчик вращался в той же плоскости и с такой же угловой скоростью, но в противоположном направлении, при этом угловую скорость объекта определяют п6 скорости вращения промежуточного звена ред тктора сервопривода, а угол поворота — по изменению положения датчика относительно осей объекта, На чертеже изображена функционапьная схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

На поворотной платформе I установлено оптическое устройство 2, оптически связанное через коммутатор 3

3 6643 с экраном 4 со щелью, за которым установлен фотоумножитель 5, соединенный с частотным узкополосным фильтром

6, выход которого соединен с фазовым .дискриминатором 7, соединенным с генератором 8 коммутатора 3 и с усилителем сервопривода 9, связанного с поворотной платформой 1 через исполнительный двигатель 10 с редуктором 11.

Интерференционная картина на экране 4 образуется за счет взаимодействия двух лучей: луча, прошедшего

/ путь от точки А до Г> и одного из лу чей, прошедших контур ЛБВГ или АДЕГ, При вращении обтекта, например, по часовой стрелке, луч АБВГ будет сов"падать с направлением вращенйя, а луч

АДЕГ направлен в противоположную сторону. За счет коммутации лучей коммутатором 3 с частотой генератора 8 созда-2О ется модуляция интерференционной картины на экране в случае абсолютного вращения платформы 1, т.е. вращения " относительно системы отсчета, определяемрй неподвижными звездами. Фототок фотоумножителя 5 при этом становится ,периодйческой функцией, пропорциональной световому потоку, проходящему че рез щель экрана 4. Фильтр 6 выделяет из этой функции гармоническую состав- ЗО ляющую частоты генератора 8, При помощи фазового дискриминатора 7 осуществляется селекция сигнала по направлению вращения объекта, который затем через сервоусилитель 9 вызывает З5 вращение исполнительного двигателя 10 и через редуктор 11 — вращение платформы "в сторону, противоположную вращению объекта. Абсолютный угол поворота платформы

40 е (1 = Is („ -n., >)М, О где Я.<(47 угловая скорость вращения объекта;

Я. (Ф)- угловая скорость вращения 45 платформы относительно объекта.

99 4

При условии 9 М=9.,1(Цплатформа оказывается стабилизированной по направлению. Определение угла поворота объек та производится по изменению положе.ния относительно объекта, а скорость вращения объекта — по скорости вра-. щения платформы или другого вала, связанного с платформой редуктоI ром.

Практическая реализация предлагаемого способа позволяет повысить чувствительность и точность измерения малых угловых пеоемешений. Иэмеоение угловых скоростей порядка 0,1-0,01 час дает возможность использовать изобретение при построении систем стабилизации курса.

Формула изобретения

Способ автономного определения малых угловых перемещений объекта, основаннйй на использовании эффекта

САНЬЯКА, осуществляемого при помощи интерференционного датчика, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения угловой скорости и угла поворота объекта, положение интерференционного датчика относительно осей объекта меняют при помощи сервопривода, управляемого сигналом указанного датчика таким образом, чтобы при повороте объекта в одном направлении датчик вращался в той же:плоскости и с той же угловой скоростью, но в противоположном направлении, при этом угловую скорость объекта определяют по скорости вращения промежуточного звена редуктора сервопривода, а угол поворота по изменению положения датчика от носительно осей объекта.

664399

Г

l !

Составитель Т. Андреева

Редактор С.Суркова Техред Н.Ковалева . Корректор .Л Иван:

Заказ 4523/18 . Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4