Устройство для наведения светодальномера на отражатель

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАВЕДЕНИЯ СВЕТОДАЛЬНОМЕРА НА ОТРАЖАТЕЛЬ, содержащее оптически сопряженные источник излучения и передающую оптическую систему , приемную оптическую CHCTei iy, оптически сопряженную с фотоприемником , выход которого через фильтру подключен к входу синусно-косинусного фазового детектора, выходы которого подключены к блокам поворота передающей оптической системы вокруг двух осей, отличающееся тем, что, с целью повышения помехозащищенности и увеличения дальнодействия, в него введен световод с дйумя сферическими линзами, размещенными на его концах, установленный между источником излучения и передающей оптической системой, при этом источник излучения установлен с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной оптической оси передающей оптической системы, а выходная линза световода установлена с возможностью перемещения в двух взаимно перпендикулярных направлениях W в плоскости, перпендикулярной оптической оси передающей оптической системы . ОС о о со «

СОЮЗ С0ВЕТСННХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(5п G 01 S 3/78 с„, t

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3432963/40-23 (22) 30.10.82 (46) 15.03.84. Бюл.Р 10 (72) В.В.Митрофанов и Н.В.Кортев (71) Свердловский ордена Трудового

Красного Знамени горный институт им. В.В.Вахрушева (53) 623.4.054.93(088.8) (56) 1. Заявка ФРГ 9 2554846, кл.G 01 S 9/062, опублик. 1978.

2. Методы и приборы высокоточных геодезических измерений в строительстве. Под ред. В.Д.Большакова. М., "Недра", 1976, с.335 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАВЕДЕНИЯ

СВЕТОДАЛЬHONEPA HA ОТРАЖАТЕЛЬ, содержащее оптически сопряженные источник излучения и передающую оптическую систему, приемную оптическую систему, оптически сопряженную с фотоприемником, выход которого через фильтрдпод„„SU„„3 080094 А ключен к входу синусно-косинусного фазового детектора, выходы которого подключены к блокам поворота передающей оптической системы вокруг двух осей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоэащищен ности и увеличения дальнодействия, в него введен световод с двумя сферическими линзами, размещенными на его концах, установленный между источником излучения и передающей оптической системой, при этом источник излучения установлен с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной оптической оси передающей оптической системы, а выходная линза световода установлена с воэможностью перемещения в двух Я взаимно перпендикулярных направлениях в плоскости, перпендикулярной оптичес /) кой оси передающей оптической системы ° С:

1080094

Изобретение относится к геодезической светодальнометрии и может быть использовано в снетодальномерах с авто1атическим наведением дальномерновизирной оптической системы на отражатель.

Известно устройство для определения направления смещения иэображения источника относительно оптической оси системы с пространственно модулирующим растром 13. 10

Недостатком устройства является низкая чувствительность.

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее источник модулированного излучения, фо- 5 кусируемый передающей оптической системой на отражатель (цель), приемную оптическую систему, фотоприемник и синусно-косинусный фазовый детектор, вход которого подключен к выходу фотоприемника, а выход — к входу электромеханической системы поворота оптической оси приемно-передаюцей системы вокруг двух взаимно перпендикулярных осей (2 j.

Недостатком устройства является невысокое дальнодейстние.

Цель изобретения — повышение помехозащищенности и увеличение дальнодействия, 30

Цель достигается тем, что н устройство для наведения светодальномера на отражатель, содержащее оптически сопряженные источник излучения и передающую оптическую систему, приемную оптическую систему, оптически со35 пряженную с фотоприемником, выход которого через фильтр подключен к входу синусно-косинусного фазового детектора, выходы которого подключены к блокам поворота передаюШей оптичес- 40 кой системы вокруг двух осей, введен световод с двумя сферическими линзами, размешенными на его концах, установленный между источником излучения и передающей оптической системой, 45 при этом источник излучения устано лен с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной оптической оси передающей оптической системы, а выходная линза световода установлена, с возможностью перемещения в двух взаимно перпендикулярных направлениях в плоскости, перпендикулярной оп,тической оси передающей оптической системы.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из источника 1 излучения, помещенного в фокус линзы 2 выполненной в виде сферическс а 3 го,утолщения на конце световода, .- Я) на другом конце которого. помещена выполненная в виде сферического утол-, щения сферическая линза 4, фокусы которой совмещены с фокусом передаю шей оптической системы 5 °

Источник 1 излучения установлен с возможностью перемещения на управляемый элемент 6, выполненный, найример, в виде биморфной пьезоэлектрической пластины, на которую йодается электрическое напряжение от источника 7 питания, управляемые элементы 8 и 9 служат опорой для линзы

4 световода 3 и устанонлены таким образом, что управляющие напряжения на частоте нутации от источника 10 питания вызынают колебания линзы 4 световода 3 но взаимно перпендикулярных плоскостях со сдвигом по фазе.н четверть периода благодаря фазосдвигающей цепи 11. Фотоприемник 12, принимающий возвращенный отражателем 13 и сфокусиронанный приемной оптической системой 14 .световой поток, подключен также через фильтр 15 к входу синусно-косинусного фазового детектора 16, выходы которого соединены с блоками

17 и 18 поворота передающей оптической системы.

Устройство работает следующим образом.

Благодаря тому, что управляющие элементы 8 и 9 находятся под напряжением на частоте нутаций1 син со сдвиroM по фазе н четверть перйода, выходной конец световода 3 совершает нутационное движение по окружности.

Вследствие этого, такое же движение в унеличенном масштабе совершает изображение источника 1. излучения так, чтобы отражатель 13 оказался внутри кольца, образованного вращением световода 3. После команды от оператора или программного устройства источник питания формирует электрический импульс с пологим задним фронтом, вследстние чего радиус светового кольца К уменьшается с течением времени до некоторого весьма малого значения. По достижении некоторого момента времени отражатель оказывается освешенным.внутренним краем светового кольца К. Наличие нутационного движения кольца приводит к тому, что отраженный сигнал модулируется на частоте нутации. Сигнал, снимаемый с фотоприемника 12 на частоте нутации (u фильтруется фильтром 15 и подается на фазовый детектор 16, с помощью которого происходит преобразование фазы модуляции на частоте сон и постоянные напряжения, подаваемые на блоки

18 и 17 поворота приемно-передающей системы в таком направлении, чтобы отражатель не выходил за пределы внутреннего.края светового кольца.

Устройство позволяет распределить излучение источника не по всему кругу зоны местонахождения отражателя, а только по кольцу, описанному по краю этой зоны, что способствует повышению соотношения сигнал-шум и увеличению дальнодействия системы.