"способ автономного определения малых угловых перемещений об'екта

 

па1съ :i É.. - .-..с . я

Союз Советскик

Социалистическик

Республик »i664400

ИЗОВРЕТЕЙ ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (51) М. Кл.

G 01 P 3/36 (22) Заявлено 18. 11 ° 61 ° (21) 713445/40-23, с присоединением заявки М

3Ъоударстевнный комитет

СССР (23) П-риорнтет - по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.06.81. Бюллетень pfy 22 (53) УД (621. 396..933: 527. 8 (088. 8) Дата опубликования описания 1.7.06. 8 1 (72) Автор; изобретения

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

ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ОБЪЕКТА

I и Я

Изобретение относится к области пре- Это достигается тем, что луч мощцивионного обнаружения и измерения малых ного источника излучения, например угловых перемещений и может быть испорть- квантово-механического генератора, зовано, например, в системах дальней при помощи оптических средств расчле» навигации для стабилизации курса. няют на три луча; один из которых на-

Известен способ использования "вих- правляют к экрану со щйлью по кратчайревого эффекта" для обнаружения медлен- шему пути, а два других — по контурам ных вращательных движений, например, равной площади в протйвоположных на- корабля. Для этого применяют ойтичес- правлениях -так, чтобы они поочередкую идель" охватывающую контур пло- но при помощи коммутации интерферироЭ то щадь которого достаточно велика для то- вали с первым лучом, создавая на щели го, чтобы заметить визуально или фото- модуляцию освещенности, которая при графически вращение корабля по ннтерфе- . помощи фотопреобразователя и синхрон" ренции двух лучей, один из которых ного приемника образует на выходе поснаправлен по направлению вращения, а леднего сигнал, пропорциональный по

3$ другой против, величине угловой скорости вращения

Однако такой способ имеет невысо объекта, а по фазе - направлению вра" кую точность индикации угловых пере- . щения, мещений. Кроме того, устройство, осу- На чертеже изображена функциональществляющее этот способ, сложно, гро- ная схема устройства для осуществлемоздко по конструкции и имеет низкую ния предлагаемого способа. чувствительность, На поворотной платформе 1 установЦель изобретения - повышение чувст- лена оптическое устройства 2, оптичесвительности измерений, ки связанное через коммутатор 3 с эк"

3 6644 раном 4 со щелью, за которым; установлен фотоумножитель 5, соединенный с

" низкочастотным узкополосным фильтром

6, выход которого соединен с фазовым дискриминатором 7 соединенным с генер

5 ратором 8 коммутатора 3 и с усилителем сервопривода 9, связанного с поворотной платформой 1 через исполнительный двигатель 10 с редуктором 11 °

Угловая скорость объекта определя- Ip ется методом оптической интерферометрии путем измерения разности хода двух световых лучей. Интерференционная картина на экране 4 образуется за счет взаимодействия двух лучей: 15 луча, прошедшего путь от точки A до

Г, и одного из лучей, прошедших контур АБВГ или АДЕГ. При вращении объекта, например,. по .часовой стрелке, луч, прошедший контур АБВГ, будет сов-2О падать с направлением вращения, а луч, прошедший контур АДЕГ, направлен в протйвоположную сторону. За счет коммутации лучей коммутатором 3 с"частотой генератора 8 создается модуляция 25 интерференционной картины на- экране в случае абсолютного вращения платформы

1, т .е. вращения относительно системы

"отсчета, определяемой Неподвижными звездами. Фототок фотоумножителя 5 при в этом"становится периодической функцией, пропорциональной световому пото " icy, проходящему через щель экрана 4, э

Фильтр 6 выделяет из этой функции гармоническую составляющую частоты генератора 8. При помощи фазового дискриминатора 7 осуществляется селекция сигнала по направлению вращения объекта, который затем через сервоусили- тель 9 вызывает вращение исполнительно-4о го двигателя fO и через редуктор 11 вращение платформы в сторону, противоположную вращению объекта.

Определение угловой скорости предлагаемым способом осуществляется с 45 чувствительностью Я1 > — где й1Мс

1 р

00 4 ь разность хода двух световых лучей при вращении установки пб часовой стрелке, а затем в противоположном направлении, С вЂ” скорость света;

S — проекция контура на плоскость, перпендикулярную к оси вращения.

Чувствительность. обнаружения измерения малых разностей фаз может быть существенно повышена при помощи микрофазометрических измерений и доведена до величины порядка одной угловой секунды. Возможность измерения угловых скоростей порядка О,10,01 град поэволяет испольэовать ч предлагаемый способ при построении систем стабилизации курса.

Формула изобретения

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

Саньяка, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности измерений, луч мощного источника излучения, например квантовомеханического генератора, при помощи оптических средств расчленяют на три луча, один йз которых направляют к экрану со щелью по кратчайшему пути

t а два других — по контурам равной пло-. щади в противоположных направлениях так, чтобы они поочередно при помощи коммуетации интерферировали с первым лучом, создавая на щели модуляцию освещенности, которая при помощи фотопреобраэователя и синхронного приемника образует на выходе последнего сигнал, пропорциональный по величине угловой скорости вращения объекта, а по фазе — направлению вращения.

/

1

Редактор С.Суркова Техред А.Бабинец Корректор Л. Иван

Заказ 4523 18 Тираж 90 . одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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