Лазерный дальномер

 

Изобретение относится к естроно мическому приборостроению, в частное ти к лазерным импульсным дальномерам для наблюдения дальных космических объектов. Целью изобретения является повышение быстродействия измерения расстояния. Устройство содержит лазер 4 с блоком управления 5, излучение которого через переключатель 13 и телескопическую систему 1 с при врдами 2 и системой наведения 3 нап

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3857691/40-23 (22) 20.02.85 (46) 23.02.88.Бюл, М 7 (71) Латвийский государственный университет им. П.Стучки (72) М.Абеле, Я.В.Вятер и А.1О.Рубан (53) 621.396.96 (088 ° 8) (56) Патент Великобритании N 2095504, кл. Н 4 D опублик. 1982.

Applikationsiniormation Astronomische Grate 3/83, VEB Carl Leis Jena, ИЖ. (594 G01 $1 08 GOI С 300 (54) ЛАЗЕРНЫЙ Nu11 Home (57) Изобретение относится к астрономическому приборостроению, в частности к лазерным импульсным дальномерам для наблюдения дальных космических объектов. Целью изобретения является повышение быстродействия измерения расстояния. Устройство содержит лазер 4 с блоком управления 5, излучение которого через переключатель

13 и телескопическую систему 1 с приводами 2 и системой наведения 3 нап1376051 равляется на объект, расстояние до которого из меряется. Излучение, отраженное от объекта, через телескопическую систему 1 и переключатели 13 и 12,каждый из которых вкпючает зеркала 17 и 16, закрепленные на рычагах 15 и 14, приводимых в движение электродвигателями !9 и 18, скорость оборотов которых регулируетея сигналом с датчиков 21 н 20 углового полоИзобретение относится к астрономическому приборостроению, в частности к лазерным импульсным дапьномерам для наблюдения дальних космических объектов.

Цель изобретения - повышение быстродействия измерения расстояния.

На чертеже представлена блок-схема лазерного дальномера.

На схеме обозначены телескопическая система 1, приводы 2, система 3 ! наведения, лазерный излучатель 4, блок 5 .управления, система б визуального приема излучения, система 7 фотоэлектрического приема излучения, устройство 8 измерения временных интервалов, блок 9 . формирования тактовых импульсов, блок 10 формирования временных интервалов, блок 11 ввода информации, первый 12 и второй 13 переключатели оптических каналов, рьгчаги 14 и 15, отражающие элементы

16 и 17, электродвигатели 18 и 19, датчики 20 и 21 углового положения отражающего элемента, первый 22 и второй 23 блоки управления скоростью оборотов электродвигателя; логический элемент И 24, поглотитель 25 ла-. зерного излучения, оптическая ось

26 системы визуального приема излучения, ось 27 излучения лазерного излучателя, оптическая ось 28 системы фотоэлектрического приема излучения.

Лазерный дальномер работает сле дующим образом.

Оптическую ось телескопической системы 1 посредством приводов 2 направляют на объект, расстояние до которого требуется измерить. Импульс лазерного излучателя 4 через отракения зеркала через блоки управления 23 и 22, поступает на устройство б визуального приема излучения и устройство 7 фотоэлектрического прие" ма излучения, сигнал с которого направляется в устройство 8 измерения временных интервалов, запускаемое сигналом с лазера 4, по показаниям которого и судят об измеряемом расстоянии. 1 ил. жающий элемент 17 и телескопическую систему l посыяают к объекту. Отраженный от объекта импульс направляют телескопической системой 1 и отражаю5 щим. элементом 16 на приемник системы 7 фотоэлектрического приема излучения. Устройство 8 измерения временных интервалов измеряет время прохождения импульса излучения до объекта и обратно и по,результатам измерения с учетом калибровочных и климатичес-.. ких данных рассчитывает расстояние до объекта. Наведение и отслеживание !

5 объекта в дальномере контролируют системой 6 визуального приема излучения.

Измерение временного интервала и . временную селекцию информационного отраженного сигнала производят следующим образом.

С блока 9 формирования тактовых импульсов тактовые импульсы частотой

f -г. 10 Гц подают на второй блок 23

25 управления скоростью оборотов электродвигателя, который управляет скоростью оборотов посредством фазового сдвига положения ротора электродвигателя 19. Отражающий элемент 17 второго переключателя 13 закреплен на рычаге 15 который насажен на ротор электродвигателя 19. Блок 23 получа .. ет сигнал об угловом положении отражающего элемента 17 с датчика 21 и изменяет скорость оборотов ротора

35 до тех пор, пока импульс с датчика

21 не совпадет во времени с тактовым импульсом. Зеркало 17 установлено под,углом p= 45 к оптической оси 26 системы визуального приема

4О излучения и отключает во время при!

376051 хода тактового импульса системы визуального 6 и фотоэлектрического

7 приема излучения от телескопической системы 1, Лазерный излучатель 4 установлен таким образом, что его ось 27 излучения пересекает поверхность отражающего элемента 17 B точке пересечения этого элемента с оп-! тической осью 26 системы визуального приема. излучения, при этом ось

27 излучения образовывает угол P = о

= 45 с плоскостью отражающего элемента !У. Датчик 21 закреплен на переключателе 13 таким образом, что ось

27 излучения лазерного излучателя 4 перес екает поверхность отр ажающего элемента.17 в точке пересечения этого элемента оптической осью 26 в момент прихода тактового импульса. 20 .Тактовые импульсы с блока 9 .формиров ания тактовых импульсов поступают на первый вход логического элемента И 24 и при разрешающем сигнале, поданном на вторрй вход логического 25 элемента И 24, проходят на блок 5 управления лаз ерным излучателем.

Блок 5 производит управление излучением импульсов лазерного излучателя

4 в моменты прихода тактовых импульсов с частотой . f = 1О Гц. Излучение, отраженное отражающим элементом

1 7, пр охо ди т через теле скопи че скую систему 1 на объект.

С перфоленты информацию о двойном

35 расстоянии до объекта в момент измерения в зодят в блок 11 ввода информации, который подает код расстояния на блок 10 формирования временных ин- ° тервало:в, где код устанавливают на 40 реверсивный счетчик (не показан).

Тактовые импульсы f > с блока" 9 фор» мирования тактовых импульсов поступают также нв блок 10, где каждый импульс образует команду счета..4

При нулеьюм счете на реверсивном счетчике вырабатывают импульс f „„, аналогичный;по параметрам тактовому, но задержанный относительно послед- него на время прохождения излучения двойного расстояния до объекта, и производят новую запись кода расстояния в реверсивный счетчик блока 10.

Импульсы управления.. f >>. (задержанные. относительно f ) поступают на первый бл ок 22 управления ско55 ростью оборо тов электродвигателя 18первого опта ческого переключателя

12. Блок 22;управляет скоростью оборотов посредством фазового сдвига положения ротора электродвигателя

18. Отражающий элемент 16 первого пе" реключателя 12 закреплен на рычаге !

4, который насажен на ротор электро" двигателя 18 ° Блок 22 управления получает сигнал об угловом положении отражающего элемента 16 с датчика

20 и изменяет скорость оборотов ротора до тех пор, пока импульс с датчика 20 не совпадет с задержанным во времени импульсом с блока 10 ° Отражающий элемент 16 установлен под углом d = 45О к оптической оси 26 сис-. темы визуального приема излучения и отключает во время прихода задержанного импульса систему 6 визуального приема излучения от телескопической системы l ..

Система 7 фотоэлектрического приема излучения установлена таким образом, что оптическая ось 28 системы фотоэлектрического приема излучения пересекает поверхность отражающего элемента 16 в точке пересечения этого элемента с оптической осью 26 системы визуального приема информации, причем оптическая ось 28 образует о угол <- = 45 с плоскостью отражающего элемента 16. Датчик 20 закреплен на переключателе 12 таким образом, что оптическая ось 28 система

-.фотоэлектрического приема излучения пересекает поверхность отражающего элемента 16 в точке пересечения этого элемента оптической осью 26 система визуального приема излучения в .моменты времени прихода задержанного импульса fðàï с блока 10 на блок

22. Отраженный от объекта импульс проходит в этот момент телескопическую систему 1, отражается отражающим элементом 16 и поступает на систему

7 фотоэлектрического приема излучения.

Формула изобретения

Лаэ ерный дальномер, содержащий оптически сопряженные лазерный излу чатель с блоком управления и телескопическую систему, посредством приводов сопряженную с системой наведения, системы визуального и фотоэлект; рического приема излучения, устройство измерения временных интервалов, первый вход которого соединен с вторым выходом лазерного излучателя, а второй вход - -с. выходом системы фо13760

Со ст авит ел ь Н. Со кол о в а

Техред М. Ходанич

Корректор Н. Король

Редактор Н.Бобкова

Заказ 784/46

Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.11роектная, 4 тоэлектрического приема излучения, первый переключатель оптических каналов, выполненный в виде сопряженного с осью электродвигателя рычага с закрепленным на нем отражающим элементом, датчик углового положения отражающего элемента первого переключателя, соединенный через первый блок управления скоростью оборотов электродвигателя с электродвигателем первого переключателя, блок формирования временных интервалов,первый вход которого подключен к выходу блока ввода информации второй входЭ !

5 к выходу блока формирования тактовых импульсов, а выход - к второму входу первого блока управления скоростью оборотов электродвигателя, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия измерения расстояния, в него введены второй переключатель оптических каналов, датчик углового положения отражающего элемента которого через вновь введенный второй блок управле51 6 ния скоростью оборотов электродвигателя соединен с электродвигателем второго переключателя, логический элемент И, первый вход которого соединен с выходом блока формирования тактовых импульсов, второй вход - с выходом устройства измерения временных интервалов, а выход — с входом блока управления лазерного излучателя, и поглотитель лазерного излучения, при этом отражающие элементы второго и первого переключателей оптических каналов установлены друг за другом на оптической оси системы визуального приема излучения между телескопической системой и системой визуального приема излучения, и оптически сопряжены соответственно с лазерным излучателем и с системой фотоэлектрического приема излучения, а поглотитель лазерного излучения установлен на оси излучения лаэерного излучателя за отражающим элементом второго переключателя оптических каналов.