Лазерная система ориентирования объекта

 

СОЮЗ СОВЕТСЯИХ .СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1287451 А1 (51) 5 В 64 F 1/18 ( с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BT0PGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ,(56) Патент США В 3735407, кл. 343- 106, опублик. 1973.

Патент США 3698816, кл. 356-152, опублик. 1972.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (46) 15.02.93, Бюл. Р 6 (21) 3886375/23 (22) 22.04.85 (71) Институт оптики атмосферы СО

АН СССР (72) Г.А.Калошин, В.Я.Фадеев и В.П.Шмаргунов (54)(57) 1. ЛАЗЕРНАЯ СИСТЕМА ОРНЕН-

ТИРОВАНИЯ ОБЪЕКТА, содержащая, лазерный маяк, выполненный в виде оптически сопряженных лазера, устройства гашения обратного хода луча, дефлектора, установленное на объекте приемное устройство, выполненное в виде последовательно с6единенных фотоприемника и тракта обработки сигналов, о t л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности ориентирования, в лазерный маяк введены последовательно соединенные первый тактовый генератор, первое устройство формирования управляющих импульсов, а тракт обработки сигналов приемного устройства выполнен в виде последовательно соединенных второго тактового генератора, второго устройства формирования уп" равляющих импульсов, -измерителя межимпульсных интервалов, при этом первый выход первого устройства формирования управляющих импульсов соедиvåí электрически с вторым входом

-дефлектора, а второй и третий выходы соединены соответственно с вторым входом устройства гашения обратного хода луча и одновременно с вторыми входами первого и второго устройств формирования управляющих импульсов, первый вход которого подключен к входу "1" измерителя межимпульсных интервалов, вход Старт" которого соединен с выходом фотоприемника.

2. Система по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что устройство формирования управляющих импульсов выполнено в виде последовательно соединенных счетчика-делителя и формирователя импульсов обратного хода, согласующего резистора à также инвертора, вход которого подключен к выходу счетчика-делителя.

И обретение относится к системам .ориентирования объекта по лучу, в частности по лазерному излучению, н может быть использовано для проводки судов по заданному направлению,. а также для посадки самолетов.

Цель изобретения — повышение точности ориентирования объекта.

На фиг. 1 представлена функцио-1 нальная схема описываемой системы; на фиг. 2 — функциональная схема устройства гашения обратного хода луча; на фиг. 3 — функциональная схема дефлектора ; на фиг. 4 — функциональная схема устройства формирования управляющих импульсов.

На чертежах обозначены лазер 1, устройство 2 гашения обратного хода луча, лазерный луч 3, светопоглощаю" щая пластина 4, пружина 5, сердечник 6, электромагнит 7, усилитель 8, дефлектор 9, двигатель 10, редуктор

11, электромагнитйая муфта 12, зер" кало 13, усилитель 14, фотореэистор

15, осветитель 16, обтюратор 17, первый тактовый генератор 18, первое устройство 19 формирования управляющих импульсов, счетчик-делитель 20, счетчики 21-23, формирователь 24 импульсов обратногс хода, инвертор 25, согласующий резистор 26, второе ус гройство 27 форми1ования управляющих . импульсов, второй тактовый генератор 28, измеритель 29 межимпульсных интервалов и фотоприемник 30.

Работа системы заключается в сле5 индикаторном табло измерителя 29.

Лазерный луч 3, генерируемый лазером 1, с помощью дефлектора 9 сканируется в одном направлении в горизонтальной плоскости следующим образом. Двигатель 10 через редуктор !1, вращает электромагнитную муфту 12,,находящуюся во включенном состоянии, так как свет от осветителя 16 постоянно попадает на фотореэистор 15, Лазерный луч отражается от зеркала

13, механически связанного с муфтой

12, сканируется в секторе Ы в горизонтальной плоскости. Устройство 19

20 с периодом, равным 1 с, вырабатывает электрические импульсы длительностью, равной величине обратного хода, на усилитель 14 дефлектора 9

; и на устройство 2 гашения обратного хода луча. Усилитель 8 включает электромагнит 7. В результате сердечник 6 втягивается и светопоглощающая пластина 4 перекрывает лазерный луч 3, предотвращая подачу ложной

1 информации при возврате зеркала 13 в исходное положение. По окончании импульса обратного хода светопоглощающая пластина 4 под действием пружины 5 возвращается в исходное положение. Таким образом начало и конец сканирования лазерного луча 3 строго задается устройством 19, при этом сканирование луча 3 в секторе N равномерно ввиду большой стабильности работы двигателя 10 и большого момента на валу редуктора 11.

Синхронизация работы лазерного маяка на земле H измерительной схемы на борту осуществляются в порту при. подаче импульса обратного хода с третьего выхода устройства 19 на второй вход устройства 27, что заставляет их работать синхронно. После осуществления синхронизации связь между устройствами 27 и 19 разрывается и работа измерительной схемы осуществляется по сигналу устройства 27. Синхронизация устройств 27 и 19 осуществляется в порту по кабельной линии связи, в принципе это можно осуществить и по каналу телеметрии. дующем.

В порту происходит взаимная синх" ронизация устройства 27 по сигналу устройства 19, находящегося в порту.

После чего шина синхронизации разъединяется. С этого момента возможно ориентирование судна в секторе ok ска" нирования. Луч 3 лазера 1, проходя через устройство 2 гашения и дефлектор 9, сканируется в секторе, периодически попадая на фотоприемник 30, импульсом с которого запускается измеритель 29. С этого момента и до прихода управляющего импульса устройства происходит„измерение величины отклонения судна от границы сектора а(сканирования. Вследствие того, что устройства 19 и 27 работают синхронно, одновременно происходит возврат луча 3 в начало сектора сканирования и окончание измерения измерителем 29. При возврате луча в начало сектора сканирования происходит .гашение луча, Показание неличины отклонения судна от границы сектора сканирования высвечивается на

Устройство !9 работает следующим образом.

1 ((/4 1

Тлк г(вый Г е и(. рлт(р 1» Г част(таей

1 кГц вырлблтывл т (»мпульсы, поступающие на перва»й вх»p счетчикл-целителя 20. Счет »иl .-!I(.ë»»òåïü 20 осуществляетт с перацию деления Г,/1000. С выходл счетчика-делителя 20 импульсы с частотой 1 кГц поступают нл формирователь 24 импульсов обратного хода, которьп» формирует импульсы обратного хода положительной полярности длительностью 20 млс. С первогс выхода формирователя 24 через согласующий резистор 26 импульсы обратного хода поступают на дефлектор 9, а с второго выхода — на устройство

2 гашения обратного хода луча.

Схема измерения на борту работает следующим образом.

СI,ÃT В(»й 31У11» ГIО»»Л»tаq НЛ RNi Г(1

lIpII(l (н1»к 30, пре((рл л уе те я }1 ззlе к т

РИ 1(Г КЕ»й СИГНЛЛ И ЛЛПУСКЛ t ИЗМЕР»»

TP:1ü 29. Ко»»ец измерения опредеия T ся по сигналу устройства 27, которое рлботлет синхронно с устройством 19„ тлктируемых одинлковыми генераторами 28 и 18. Измеритель 29 в момент измер ния считает импульсь», проходящие с генератора 28 в реж»»»»е измерения количества импульсов, либо осуществляет измерение времени между приходом импульса с фотоприемника 30 и приходом управляющего импульса устройства 27. На индикаторном табло измерителя 29 будет регистрироваться величина угла и условных единицах между границей сектора сканирования и направлением на судно.

128745I

Составитель С.Складнев

Техред А.Кравчук, Корректор Н.Король

Редактор Н.Цалихина

-Заказ 1096 Тирам . Подлисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1f3035, Москва, Ж-35, Раувская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4