Радиационный видеометр

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Сощиалистических

Республик о>763700 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 130278 (21) 2578639/18-25 (51)М. Кл.з с присоединением заявки ¹

G 01 J 5/52

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15,09,80., Бюллетень М9 34 (53) УДК 532. 137 (088.8) Дата опубликования описания 150980 (72) Автор изобретения

A.Ï.×åðíåíêî

Рлавная геофизическая обсерватория им. А.И.Воейкова (71) Заявитель (54) РАДИАЦИОННЫЙ ВИДЕОМЕТР

Изобретечие относится к техническим средствам для специальной аэросъемки и измерения интенсивности излучения (Отражения) различных при. родных объектов и фонов в полосе обзора.

Известно устройство для измерения интенсивности излучения, состоящее из сканера-отражателя, встроенных излучателей и оптической системы (1j.

Прибор обладает рядом недостатков: пассивное время сканирования в несколько раз больше полезного, при уменьшении мгновенного угла зрения l5 должно быть уменьшено отношение между, скоростью и высотой полета носителя, единственным способом проверки чувст вительности всего оптико-электронного каназза при измерениях является .калиб-20 ров ар.

Большим полезным временем сканирования обладает устройство, содержащее оптико-механическую систему по схеме Кеннеди, приемники излучения, 25 блоки обработки и регистрации сигналов (2) .

Однако эта устройство не содержит элементов автоматической поверки оптико-электронного тракта как по,30 чувствительности, так и по линейности отображения при регистрации изображений с электроннолучевой трубки, требующей электрической синхронизации перемещений сканера и развертки. Прототип не может быть использован в качестве измерительной системы, так как не содержит калибровочных излучателей, а имеющиеся два спектральных канала пространственно разнесены, что исключает возможность автоматической цифровой обработки и корреляционного анализа, требующего пространственного и временного совпадения событий, т ° е. синхронизации.

Цель изобретения — увеличение точности измерений за счет автомати- ческой поверки и калибровки всего оптико-элеКтронного тракта при увеличении разрешающей способности устройства и синхронной аэросъемки не менее чем в двух интервалах спектра-.ьного диапазона.

Это достигается тем, что в устройстве вращающаяся отражательная призма сканера выполнена четырехгранной, дополнительно установлены.симметрично два поворотных экрана-отражателя для введения в поле зрения системы

763700 трех калибровочных эталонных излучателей, размещенных вне основного оптического канала, а в центре среднего калибровочного эталонного иэлуча. теля встроен точечный источник излучения, на оптической оси объектива помещена дихроичная фильтр-линза.

Такое выполнение устройства обес печивает автоматическую поверку все ,го оптико-механического тракта.

Функциональная схема предлагаеМого устройства изображена на чертеже.

Радиационный видеометр содержит вращающуюся отражающую четырехгранную призму-сканер 1, два разнесен.ных 2 и два соприкасающихся 3 непод вижных плоских отражателя, для фокусировки потока излучения предназначен зеркальный объектив 4 и дихроичная фильтр-линза 5. Длинноволновые приемники излучения 6 с охлаждающим устройством и коротковолновые неохлаждаемые приемники излучения 7 уста новлены в фокальных плоскостях. Калибровка обеспечивается двумя поворотными плоскими экранами-отражателями 8, калибровочными эталонными излучателями 9, 10, боковыми и средним 11, в центре которого встроен поверочный точечный источник излучения 12. Приемники излучения имеют Зо прецварительные усилители 13 и 14, подключенные к блокам 15 обработки и регистрации сигналов. Один из предусилителей, например, содержит после приемника излучения импульс 16 автоколлимационного переотражения, изменения строки в полосе обзора 17, уровни 18, 19 и 20 сигналов от трех калибровочных эталонных излучателей, всплеск 21 сигнала, соответствующий включению поверочного точечного источника излучения.

Предлагаемый радиационный видеометр работает следующим образом.

При аэросъемке излучение в мгновенном угле зрения от участков местности полосы обзора поступает на вращающуюся отражательную четырехгранную призму-сканер 1, на соседних гранях которого происходит раздвоение потока излучения. Обе части потоков проходят идентичными оптическими каналами, состоящими из двух разнесенных 2 и соприкасающихся 3 неподвижных плоских отражателей. Излучение соединяется в общий поток на зеркальном объективе 4, с помощью которого и дихроичной фильтр-линзы 5 длинноволновая часть излучения фокусируется на чувствительных площадках многослойной структуры охлаждаемых приемников излучения 6, а коротковолновая частю 60 фокусируется на чувствительных площадках многослойной структуры неохлаждаемых приемников излучения 7.

Поверка чувствительности происходит после каждого скана в полосе обзора, 65 когда грани сканера 1 оказываются в перпендикулярно-параллельных плоскостях (положение пунктиром) по отношению к плоскости расположения чувствительной площадки приемника излучения б,например. В результате автоколлимационного переотражения чувствительной площадки охлаждаемого приемника излучения 6 создается импульс

16 полярности, противоположной полярности изменений 17 строки в полосе обзора. Амплитуда автоколлимационного импульса 16 практически зависит от глубины охлаждения приемников излучения б и 7, а ефо длительность от угловой разрешающей способности оптической системы (мгновенного угла зрения}. При сохранении чувствительности всего оптико-электронного тракта параметры импульса 16 остаются неизменными и после прохождения предварительных усилителей 13 и 14 контролируются в блоках 15 обработки и регистрации сигналов.

Для калибровки всего оптико-электронного тракта основной оптический измерительный канал перекрывается поворотными экранами-отражателями 8 (положение пунктиром). В этом случае происходит последовательное поочередное сканирование бокового 9, среднего 11 и бокового 10 калибровочных эталонных излучателей с регулируемой и контролируемой в блоках 15 интенсивностью излучения {для коротковолнового излучения по току накала, длинноволнового — по собственной температуре излучателя) . При калибровке сигнал имеет три уровня 18, 19 и

20, соответствующих трем известным интенсивностям калибровочных эталонных излучателей 9, 11 и 10. Для амплитудной интерпретации интенсивности излучения объектов аэросъемки промежуточные количественные значения изменений 17 строки в полосе обзора определяются интерполяцией между уровнями 18, 19 и 20 от калибровочных эталонных излучателей 9, 11 и 10.

На регистрируемом инфракрасном аэроснимке полосы обзора земной поверхности по маршруту полета самолета могут быть получены три градации плотности почернения фотографического изображения для определения фотометрированием лучистости исследуемых объектов и фонов аэроландшафта. Поверка линейности развертки строки на аэроснимке проверяется включением поверочного точечного источника излу,чения 12, которому на сигнале соответствует всплеск 21, а на аэроснимке прямая линия строго в центре кадра.

Устройство позволяет при увеличении разрешающей способности получать не только качественную картину лучистости объектов и фонов аэроландшафта синхронно в нескольких диапазонах, но иметь также количественные

763700

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 6269/35 Тираж 713 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проеткная, характеристики их лучистости с высокой точностью, обеспечиваемой автоматически поверкой и калибровкой всего оптико-электронного канала.

Радиационный .видеометр, содержащий оптико-механическую систему по схеме Кеннеди, приемники излучения, вращающуюся отражательную призмусканер, блоки обработки и регистрации сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, вращающаяся отражательная призма выполнена четырехгранной и в устройстве дополнительно установлены два симметричных поворотных экрана-отражателя для введения в поле зрения системы трех ка;либровочных эталонных излучателей, размещенных вне основного оптического канала, а в центре среднего калибровочйого эталонного излучателя встроен точечный источник излучения, на оптической оси оптико-механической системы помещена дихроичная фильтр-линза.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 325900, кл. G 07 J 1/14, 1968.

2. Сафронов Ю.П.и Эльман P. И.

Инфракрасные распознающие устройства.

M., Воениздат, 1976, с. 148.