Лазерная система телеориентации

Лазерная система телеориентации (ЛСТ) может быть использована при управлении движущимися объектами с телеориентацией в луче лазера. ЛСТ включает лазер, оптико-электронную систему сканирования, выходную оптическую систему и блок управления дефлекторами. Блок управления дефлекторами содержит блок формирования синхросигналов и параметров растра, формирователь кодов растра, формирователь кодов смещения, сумматор и двухканальный синтезатор частот. Коды растра z_т и y_т с выходов формирователя кодов растра и код смещения Kϕ с выхода формирователя кодов смещения подаются на входы сумматора, выполненного обеспечивающим на его выходах, соединенных с входами двухканального синтезатора частот, формируются коды z_с = z_т , y_с = y_т + Kϕ, или z_с = z_т + Kϕ, y_с = y_т, или z_с = z_т + Kϕ, y_с = y_т + Kϕ. Входы управления формирователя кодов смещения соединены с управляющими выходами блока формирования синхросигналов и параметров растра и формирователя кодов растра. ЛСТ выполнена с возможностью ввода команды «Сход» на вход блока формирования синхросигналов и параметров растра. Обеспечивается повышение помехозащищенности ЛСТ и увеличение способов управления объектом. 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к лазерным системам телеориентации (ЛСТ) и может быть использовано для управления движущимися объектами с телеориентацией в луче лазера.

В настоящее время широко известны системы наведения, использующие принцип телеориентации управляемого объекта в лазерном информационном поле - растре, информационная ось которого, проходящая через центр лазерного растра, совмещена с линией визирования цели (Патент США 4111383, НКИ 244 - 3.13, 05.09.78). Основной проблемой, возникающей в таких системах, является проблема помехозащищенности, включающая в себя вопросы помехоустойчивости оптической линии связи и вопросы скрытности.

Помехоустойчивость оптических линий связи "визирный канал системы наведения - цель" и "лазерный канал наведения - приемник управляемого объекта" в таких системах значительно снижается вследствие скопления дыма двигателя объекта или образования пылевого облака при запуске именно на линии визирования цели, что при малых боковых ветрах может приводить как к потере видимости цели оператором, так и к срыву управления объектом при недостаточном энергетическом потенциале используемой ЛСТ.

Скрытность аналогичных систем при современном уровне развития и оснащения техники детекторами лазерного излучения практически пропадает и наложение лазерного луча наведения на цель в течение всего времени наведения дает достаточно много времени для оказания противодействия (дымовые помехи для канала управления, лазерное противодействие для визирного канала и т.п.).

Повышение помехозащищенности ЛСТ достигают тем, что для систем, имеющих пусковую установку, управляемую по положению, лазерный луч формируют таким образом, чтобы оптическая ось луча перед пуском объекта была смещена, например, для наземных пусковых установок поднята, относительно линии визирования цели на некоторую величину. Величина смещения сохраняется постоянной по мере полета объекта, и лишь при подлете к цели на заданную дальность осуществляют по определенному закону уменьшение этого смещения до нуля, то есть совмещение оптической оси луча с линией визирования цели. Для систем, имеющих жестко закрепленную пусковую установку, осуществляют пуск объекта без смещения, а затем по определенному закону поднимают оптическую ось луча относительно линии визирования цели, а при подлете к цели на заданную дальность осуществляют по определенному закону уменьшение этого смещения до нуля.

В этом случае облучение лазерным лучом цели происходит в течение небольшого времени, когда он наложен на цель.

Для осуществления превышения оптической оси луча над линией визирования цели в конструкции ЛСТ используют управляемый оптический элемент - плоскопараллельную пластину, выполненную с возможностью поворота относительно оси, перпендикулярной оси канала наведения, и установленную перед выходной оптической системой с переменным фокусным расстоянием (Патент РФ 2183808, МКИ F 41 G 7/26, 21.12.1999). Повышение помехозащищенности системы наведения с предлагаемым прицелом осуществляется за счет поворота плоскопараллельной пластины на определенный угол, что приводит к угловому отклонению оптической оси луча наведения относительно линии визирования цели. Смещение луча и траектории полета управляемого объекта освобождает линию визирования цели от дыма двигателя и значительно снижает возможность детектирования лазерного излучения целью. Программное устройство позволяет реализовать набор законов ввода и снятия превышения, то есть в нужный момент запустить весь механизм введения превышения и по полученным с дальномерного канала данным о дальности до цели определяют момент начала снятия превышения и вывода объекта на линию визирования непосредственно перед его подлетом к цели.

К недостаткам этой ЛСТ следует отнести следующее. Введение вращаемой плоскопараллельной пластины, датчиков ее положения и приводов управления увеличивает вес и габариты лазерной системы телеориентации. Использование механических приводов управления пластиной и изменения эквивалентного фокуса формирующей оптической системы требует дополнительного времени на возврат приводов в исходное положение. Кроме того, ЛСТ содержащие механические приводы сканирования или пространственной модуляции лазерного пучка и изменения эквивалентного фокуса формирующей оптической системы обладают значительно меньшим энергетическим потенциалом из-за ограничений, накладываемых на тип используемого лазера, и из-за снижения плотности лазерной энергии в информационном поле, обусловленной необходимостью формирования лазерного пучка большой площади. Очевидно также, что введение вращаемой плоскопараллельной пластины обеспечивает угловое отклонение оптической оси луча управления относительно линии визирования цели только в одном, вертикальном, направлении, что приемлемо лишь для наземных систем управления.

При размещении ЛСТ на воздушном носителе, самолете или вертолете, целесообразно иметь угловое отклонение оптической оси луча управления относительно линии визирования цели в горизонтальном направлении. В общем случае, универсальная ЛСТ должна иметь возможность выбора направления углового смещения оптической оси лазерного луча управления относительно линии визирования цели, а также возможность выбора оптимального для используемого типа управляемого объекта закона уменьшения этого смещения до нуля.

Известны ЛСТ с большим энергетическим потенциалом и широкими возможностями для модернизации, выбранные в качестве прототипов и включающие последовательно включенные лазер, оптико-электронную систему сканирования и выходную оптическую систему, а также электронный блок управления, в которых формирование лазерного растра осуществляется за счет сканирования лазерного пучка с "иглообразной" диаграммой направленности акустооптическим дефлектором.

В ЛСТ (патент RU №2093849, приоритет 13.12.95), (В.М.Семенков, О.Т.Чижевский. Перспективы создания многоканальных ЛСТ управляемых объектов. Научно-технический сборник "Боеприпасы и спецхимия", сер. "Боеприпасы", М., ЦНИИМТИК ПК, 1995, в.5-6, стр.26-30) оптико-электронная система сканирования содержит две скрещенные акустооптические ячейки, которые управляются за счет подачи на них перестраиваемых по частоте высокочастотных сигналов. Угол отклонения лазерного пучка на выходе каждой ячейки пропорционален частоте подаваемого на ячейку высокочастотного сигнала. Формирование высокочастотных сигналов управления осуществляется в электронном блоке управления, содержащем последовательно соединенные блок формирования синхросигналов и параметров растра, формирователь кодов растра и двухканальный преобразователь код - частота. Формирователь кодов растра вырабатывает двоичные коды, которые, после преобразования их в высокочастотные сигналы, определяют положение лазерного пучка в пространстве. Закон изменения этих кодов определяет траекторию сканирования лазерного пучка в пространстве - горизонтальные или вертикальные строки лазерного растра и тип растра - командные или информационные. По сигналам управления устанавливается число строк и угловые размеры лазерного растра в пространстве.

ЛСТ с увеличенным диапазоном рабочих дальностей (патент RU №2177208, приоритет 19.11.1996 (№2093848, приоритет 28.11.95) МПК: Н 04 В 10/10) включает последовательно включенные лазер, оптико-электронную систему сканирования и выходную оптическую систему, а также электронный блок управления. Оптико-электронная система сканирования в ней состоит из двух скрещенных анизотропных акустооптических ячеек и третьей акустооптической ячейки, установленной аналогично второй, и двухканального коммутатора высокочастотного сигнала, а выходная оптическая система содержит два телескопа оптических каналов "ближней" и "дальней" зон управления. В такой ЛСТ попеременное подключение одинаковых акустооптических ячеек, расположенных до и после поляризационной призмы, к электронному блоку управления позволило независимо формировать лазерные растры "ближней" и "дальней" зон управления.

Эти ЛСТ обладают высоким энергетическим потенциалом.

Задачей данного изобретения является повышение помехозащищенности ЛСТ и увеличение способов управления объектом.

Для достижения указанного технического результата в известной лазерной системе телеориентации, включающей лазер, оптико-электронную систему сканирования, выходную оптическую систему и блок управления дефлекторами, содержащий последовательно соединенные блок формирования синхросигналов и параметров растра, образуемого сканированием лазерного пучка, и формирователь кодов растра, а также двухканальный синтезатор частот, в блок управления дефлекторами введены сумматор и формирователь кодов смещения таким образом, что коды растра z_т и у_т с выхода формирователя кодов растра и код смещения Kϕ с выхода формирователя кодов смещения поданы на входы сумматора, выполненного обеспечивающим на его выходах, соединенных с входами двухканального синтезатора частот, формирование кодов z_с=z_т, у_с=у_т+Kϕ, или z_c=z_т+Kϕ, у_с=у_т, или z_с=z+Kϕ_т, у_с=у_т+Kϕ, причем входы управления формирователя кодов смещения соединены с управляющими выходами блока формирования синхросигналов и параметров растра и формирователя кодов растра, и при этом система выполнена с возможностью ввода команды "Сход" на вход блока формирования синхросигналов и параметров растра.

Формирователь кодов смещения выполнен в виде, например, последовательно соединенных таймера временных состояний, вычислителя нормированной кривой совмещения, выполненного с возможностью обеспечения закона изменения кривой совмещения, в виде, 1-е^-t/τ, где τ - постоянная, определяющая скорость снижения, t - текущее время от начала снижения, умножителя, вычитающего устройства и регистра, а также вычислителя кодов постоянного смещения, триггера и логической схемы "И", при этом выход вычислителя кодов постоянного смещения соединен с входами умножителя и вычитающего устройства, второй выход таймера временных состояний соединен с входом установки "0" триггера, выход которого через логическую схему "И" соединен с входами вычислителя кодов постоянного смещения, вычислителя нормированной кривой совмещения и таймера временных состояний, при этом второй вход схемы "И" соединен с управляющим выходом блока формирования синхросигналов и параметров растра, управляющий вход регистра соединен с управляющим выходом формирователя кодов растра, а вход установки "Дальность" таймера временных состояний соединен с внешней шиной ввода дальности до цели, при этом система выполнена с возможностью ввода команды "Сход" на вход установки "1" триггера.

Формирователь кодов растра электронного блока управления вырабатывает двоичные коды z_т и у_т, которые, если не учитывать влияния вновь введенных формирователя кодов смещения и сумматора, преобразуются двухканальным синтезатором частот в перестраиваемые во времени высокочастотные сигналы f_z и f_у, подаваемые на оптоэлектронную систему сканирования. Закон изменения этих кодов определяет траекторию сканирования лазерного луча в пространстве - горизонтальные или вертикальные строки растра и тип растра - командный или информационный. По сигналам управления он также устанавливает число строк и угловые размеры растра в пространстве. Сигналы управления формирователю кодов растра выдает блок формирования синхросигналов и параметров растра, управляемый внешними командами. После подачи внешней команды "Пуск" включается лазер, а после подачи внешней команды "Сход" включается блок формирования синхросигналов параметров растра, который вырабатывает через требуемый интервал времени Δt_i коды угловых размеров растра М_К, строб конца кадра Е_К, а также сигнал коммутации дальности U_л для ЛСТ с увеличенной дальностью работы.

Лазерный пучок, проходя оптико-электронную систему сканирования, отклоняется по двум координатам, образуя в пространстве растр, линейные размеры которого в плоскости управляемого объекта соответствуют расчетным значениям. Угол отклонения лазерного пучка на выходе оптико-электронной системы сканирования пропорционален частоте подаваемого высокочастотного сигнала.

В ЛСТ с увеличенным диапазоном рабочих дальностей формирование сигналов управления также осуществляется в электронном блоке управления, однако сканирование производится оптико-электронной системой сканирования, состоящей из двух скрещенных анизотропных акустооптических ячеек и третьей акустооптической ячейкой, установленной аналогично второй, и двухканального коммутатора высокочастотного сигнала, а также выходной оптической системой, состоящей из двух телескопов. Эта ЛСТ позволяет создавать лазерный растр вначале в оптическом канале "ближней" зоны, а затем в оптическом канале "дальней" зоны управления. Переключение каналов осуществляется двухканальным коммутатором высокочастотного сигнала, управляемого сигналом коммутации дальности U_л, путем последовательного подключения акустооптических ячеек, расположенных после и до поляризационной призмы к выходам двухканального синтезатора частот.

Повышение помехозащищенности ЛСТ и увеличение способов управления объектом с помощью лазерного растра достигают тем, что лазерный растр формируют таким образом, чтобы центр лазерного растра перед пуском объекта был смещен относительно линии визирования цели на некоторую величину. Величина этого смещения сохраняется постоянной по мере полета объекта, и лишь при подлете к цели на заданную дальность осуществляют по определенному закону совмещение центра лазерного растра с линией визирования цели.

Для обеспечения такого смещения в ЛСТ введен формирователь кодов смещения и сумматор, которые осуществляют формирование и подачу сигналов смещения в двухканальный синтезатор частот. Формирователь кодов смещения позволяет реализовать набор законов ввода и снятия смещения, по полученным с дальномерного канала данным о дальности до цели определить момент начала снятия смещения и осуществить последующее совмещение центра лазерного растра управления с линией визирования цели.

Таким образом формирователем кодов смещения вырабатываются коды смещений Kϕ, изменяющиеся во времени в зависимости от дальности до цели, которые вместе с кодами z_т и у_т, вырабатываемыми формирователем кодов растра, подаются на сумматор. Сумматор выполнен таким образом, что на его выходах, соединенных с входами двухканального синтезатора частот, формируются коды z_c=z_т, у_с=у_т+Kϕ (если ЛСТ расположена на наземной пусковой установке), или z_с=z_т+Kϕ, у_с=у_т, или в общем случае z_c=z_т+Kϕ, у_с=у_т+Kϕ (если ЛСТ размещена на воздушном носителе). Эти коды преобразуются двухканальным синтезатором частот в перестраиваемые во времени высокочастотные сигналы fz_c и fy_c, подаваемые на оптико-электронную систему сканирования, определяя смещение центра лазерного растра относительно линии визирования цели.

На фиг.1 представлена блок-схема ЛСТ.

На фиг.2 представлена блок-схема ЛСТ с увеличенным диапазоном рабочих дальностей.

На фиг.3 приведена структурная схема формирователя кодов смещения.

На фиг.4 приведена циклограмма, иллюстрирующая работу формирователя кодов смещения.

На фиг.5 приведены варианты реализации сумматора.

Лазерная система телеориентации (фиг.1) содержит лазер 1, включающий лазерный излучатель 2 и коллиматор 3, оптико-электронную систему сканирования (ОЭСС) 4, состоящую из двух скрещенных анизотропных акустооптических ячеек (АОЯ) 4.1 и 4.2, выходную оптическую систему (ВОС) 5, электронный блок управления, состоящий из блока формирования синхросигналов и параметров растра (БФСиПР) 6, формирователя кодов растра (ФКР) 7, сумматора 8, двухканального синтезатора частот (ДСЧ) 9 и формирователя кодов смещения (ФКС) 10. Входы управления АОЯ 4.1 и 4.2 соединены с выходами ДСЧ 9. Входы сумматора 8 соединены с выходами ФКР 7 и с выходом ФКС 10, а выходы - с входами ДСЧ 9. Входы управления ФКС 10 соединены с управляющим выходом и БФСиНР 6 и ФКР 7, а также с внешней шиной ввода дальности до цели, при этом обеспечена возможность ввода команды "Сход" на вход БФСиПР 6.

ЛСТ с увеличенным диапазоном рабочих дальностей (фиг.2) содержит лазер 1, включающий лазерный излучатель 2 и коллиматор 3, ОЭСС 4, состоящую из двух скрещенных анизотропных АОЯ 4.1 и 4.2, третьей АОЯ 4.3, поляризационной призмы 4.4, оптического отражателя 4.5, двухканального коммутатора высокочастотного сигнала (ДКВЧС) 4.6, ВОС 5, включающую телескоп 5.1 канала "ближней" зоны управления и телескоп 5.2, канала "дальней зоны", а также электронный блок управления, состоящий из БФСиПР 6, ФКР 7, сумматора 8, ДСЧ 9 и ФКС 10. Две скрещенные анизотропные АОЯ 4.1 и 4.2 размещены между лазером и поляризационной призмой 4.4. Вход управления АОЯ 4.1 соединен с первым выходом ДСЧ 9. АОЯ 4.3 установлена аналогично второй АОЯ 4.2 и расположена между первым выходом поляризационной призмы 4.4 и телескопом "ближней" зоны 5.1 ВОС 5. Оптический отражатель 4.5 размещен между поляризационной призмой 4.4 и телескопом "дальней" зоны 5.2 ВОС 5. Выходы ДКВЧС 4.6 соединены с АОЯ 4.2 и 4.3. Высокочастотный вход ДКВЧС 4.6 соединен со вторым выходом ДСЧ 9, а вход управления соединен с выходом коммутации дальности БФСиПР 6. Входы сумматора 8 соединены с выходами ФКР 7 и с выходом ФКС 10, а выходы - с входами ДСЧ 9. Входы управления ФКС 10 соединены с управляющими выходами и БФСиПР 6 и ФКР 7, а также с внешней шиной ввода дальности до цели, при этом обеспечена возможность ввода команды "Сход" на вход БФСиПР 6.

ФКС 10 состоит (фиг.3) из последовательно включенных таймера временных состояний 10.1, вычислителя нормированной кривой совмещения 10.2, умножителя 10.3, вычитающего устройства 10.4, регистра 10.5, а также вычислителя кодов постоянного смещения 10.6, триггера 10.7, логической схемы "И" 10.8. Выход вычислителя кодов постоянного смещения 10.6 соединен с входами умножителя 10.3 и вычитающего устройства 10.4. Второй выход таймера временных состояний 10.1 соединен с входом "Уст. 0" триггера 10.7, выход которого через логическую схему "И" 10.8 соединен с входами таймера временных состояний 10.1, вычислителя нормированной кривой совмещения 10.2 и вычислителя кодов постоянного смещения 10.6. Второй вход логической схемы "И" 17.8 соединен с управляющим выходом БФСиПР 6, формирующим сигнал F_Т. Установочный вход таймера временных состояний 10.1 соединен с внешней тиной ввода дальности до цели. Вход записи регистра 10.5 соединен с управляющим выходом ФКР 7, формирующим сигнал Е_К. При этом система выполнена с возможностью ввода команды "Сход" на вход "Уст. 1" триггера 10.7.

В ЛСТ с увеличенным диапазоном рабочих дальностей вход управления вычислителя кодов постоянного смещения 10.6 соединен с управляющим выходом БФСиПР 6, формирующим сигнал коммутации дальности U_Л.

ЛСТ работает следующим образом.

Работа ЛСТ рассматривается на примере размещения ее на наземной установке, в связи с этим выбирается смещение по вертикали (превышение) Kϕ, когда центр лазерного растра располагается выше линии визирования цели.

При подаче на электронный блок управления ЛСТ (фиг.1) внешней команды "Пуск" включается лазер 1 и устанавливаются начальные параметры всех блоков. При подаче на БФСиПР 6 команды "Сход" через время ΔТ, в течение которого управляемый объект достигает начальной дальности управления L₀, БФСиПР 6 начинает функционировать в режиме изменения параметров лазерного растра. Он вырабатывает в течение интервала времени Δt_i коды угловых размеров растра М_К, коды признаков типа растра Р_К, число строк N_S и другие служебные команды. Последовательно соединенный с БФСиПР 6 ФКР 7 вырабатывает двоичные коды z_т и у_т, определяющие траекторию сканирования лазерного пучка в растре. В ФКС 10 формируются коды смещения по вертикали (превышения) Kϕ. Таким образом на входы сумматора 8 подаются двоичные коды z_т и у_т, с выходов формирователя кодов растра 7 и коды смещения по вертикали (превышения) Kϕ с выхода ФКС 10, изменяющиеся во времени в зависимости от дальности до цели. Сумматор 8 выполнен таким образом, что на его выходах, соединенных с входами ДСЧ 9, формируются коды z_с=z_т. у_с=у_т+Kϕ, определяющие смещение по вертикали (превышение) центра лазерного растра над линией визирования цели. Коды z_с и у_с, поданные в ДСЧ 9, преобразуются в перестраиваемые во времени высокочастотные сигналы управления fz_c и fy_c. Эти сигналы подаются в ОЭСС 4 и определяют размеры лазерного растра управления и положение его центра относительно линии визирования цели.

В ФКС 10 формируются коды смещения по вертикали (превышения) Kϕ=F(L) следующим образом (фиг.4).

При включении ЛСТ на второй вход логической схемы "И" 10.8 с управляющего выхода БФСиПР 6 поступают импульсы с частотой F_Т, а на вход записи регистра 10.5 от ФКР 7 поступают синхроимпульсы Е_К, появляющиеся в момент окончания очередного кадра лазерного растра и служащие для записи во внутренние регистры БФСиПР 6 данных о параметрах следующего кадра. Синхроимпульсы Е_К служат для синхронизации записи в регистр 10.5 данных, поступающих с вычитающего устройства 10.4, с записями параметров кадра в БФСиПР 6.

Перед пуском управляемого объекта в таймер временных состояний 10.1 вводится дальность L до цели, при этом с учетом переменной и заранее известной скорости управляемого объекта, время полета до цели равно Т_К.

После ввода в БФСиПР 6 команды "Сход" он начинает функционировать в режиме изменения параметров лазерного растра, а команда "Сход", подаваемая с выхода БФСиПР 6 на вход "Уст. 1" триггера 10.7, устанавливает выход триггера 10.7 в состояние с высоким выходным уровнем, разрешая тем самым прохождение через логическую схему "И" 10.8 импульсов тактовой частоты F_Т на таймер временных состояний 10.1, вычислитель нормированной кривой совмещения 10.2 и вычислитель кодов постоянного смещения 10.6. Вычислитель кодов постоянного смещения 10.6, при подаче на пего с тактового сигнала F_Т, вычисляет в течение интервала времени Δt_i код постоянного смещения по вертикали (превышения) h₀(t_n), под воздействием которого центр лазерного растра располагается выше линии визирования цели на величину h₀ (фиг.4а), при этом:

h₀(t_n)=h₀·N/(L(t)ϕ_g Г_Т), где

h₀ - величина постоянного смещения (превышения) центра растра над линией визирования цели;

N - число дискретных частот, формируемых двухканальным синтезатором частот 9, равное, например, 8192;

ϕ_g - максимальный угол сканирования дефлектора;

Г_Т - угловое увеличение выходного телескопа;

L(t) - текущая дальность до управляемого объекта.

Таймер временных состояний 10.1 формирует строб С_Тр начала совмещения (снижения) (фиг.4д) и строб С_Тк окончания работы ЛСТ (фиг.4е). Время появления строба окончания работы С_Тк определяется установленной дальностью L и заранее известной скоростью управляемого объекта во времени. Зависимость дальности до управляемого объекта от времени его полета условно представлена на фиг.4в. Строб окончания работы С_Тк устанавливает триггер 10.7 в состояние с низким выходным уровнем, и поступление импульсов тактовой частоты F_T через логическую схему "И" 10.8 прекращается.

Через время Т_р после ввода команды "Сход" таймер временных состояний 10.1 формирует строб начала совмещения (снижения) С_Тр.

Когда на вычислитель нормированной кривой совмещения 10.2 с таймера временных состояний 10.1 подается строб начала совмещения (снижения) С_Тр (фиг.4д), он формирует код h_сн (t_n) в соответствии с заданным законом, величина которого изменяется в диапазоне от 0 до 1. Закон изменения кривой совмещения (снижения) определяется параметрами управляемого объекта и может быть, например, представлен в виде:

h_сн(t_n)=1-е^-t/τ, где

τ - постоянная, определяющая скорость совмещения (снижения),

t - текущее время от начала совмещения (снижения).

В общем случае величина постоянной τ, которая для разных типов управляемого объекта (УО) может быть разной, задается внешним сигналом "Тип УО". Этот закон определяет характер уменьшения во времени линейного рассогласования Δh_c,м центра лазерного растра относительно линии визирования.

Далее коды нормированной кривой совмещения (снижения) h_сн(t_n) поступают на первый вход умножителя 10.3, на второй вход которого подаются с вычислителя кодов постоянного смещения 10.6 коды постоянного смещения по вертикали (превышения) h₀(t_n). После перемножения двух входных кодов на выходе умножителя 10.3 формируется код h₀(t_n)·h_сн(t_n), поступающий далее на первый вход вычитающего устройства 10.4, на второй вход которого поступает код h₀(t_n) с вычислителя кодов постоянного смещения 10.6.

На выходе вычитающего устройства 10.4 в промежутке времени t_n+Δt_i формируется код смещения по вертикали (превышения), подаваемый на вход регистра 10.5 и определяемый по формуле:

Kϕ=h₀(t_n)·[1-h_сн(t_n)]·N/(L·(ϕ_g·Г_Т).

Условно характер изменения кода Kϕ представлен на фиг.4г.

В момент подачи сигнала Е_К от ФКР 7 на вход записи регистра 10.5, в нем записываются и хранятся до прихода следующего сигнала Е_К текущие значения кодов смещений по вертикали (превышений) Kϕ, предъявленных вычитающим устройством 10.4. Эти коды затем с выхода ФКС 10 подаются на один из входов сумматора 8, который выполнен таким образом, что обеспечивает на выходах формирование кодов z_c=z_т, у_с=у_т+Kϕ.

Временной интервал дискретизации Δt_i кодов постоянного смещения по вертикали (превышения), а также кодов нормированной кривой совмещения (снижения) выбирается, например, равным половине времени формирования кадра информационного поля (ИП), то есть при частоте обновления информации о координатах в ИП, равной 50 Гц (время формирования кадра ИП равно 10 мс), коды смещения по вертикали (превышения) изменяются через Δt_i=5 мс.

Очевидно, что при достижении h_сн(t_n) величины, равной единице, Kϕ=0 и центр лазерного растра совмещен с линией визирования цели. Условно характер изменения линейной величины смещения по вертикали (превышения) h_пр(t), центра лазерного растра над линией визирования цели представлен на фиг.4б.

В ЛСТ с увеличенной дальностью работы (фиг.2) в БФСиПР 6 дополнительно вырабатывается сигнал коммутации дальности U_Л. При U_Л=1 формируется "ближняя" зона управления, при этом подключен телескоп 5.1 с увеличением Г_БЗ. При U_Л=0 формируется "дальняя" зона управления, при этом подключен телескоп 5.2 с увеличением Г_ДЗ.

Работа ФКС 10 в такой ЛСТ совпадает с работой описанной выше ЛСТ, за исключением того, что вычислитель кодов постоянного смещения 10.6 формирует код постоянного смещения по вертикали (превышения) h₀(t_n) по следующему алгоритму:

h₀(t_n)=h₀·N/(L(t)ϕ_gГ_БЗ), при U_Л=1

h₀(t_n)=h₀·N/(L(t)ϕ_gГ_ДЗ), при U_Л=0

Вход управления коммутацией дальности U_Л вычислителя кодов смещения 10.6 показан на фиг.3 пунктиром.

В зависимости от выбора способа наведения сумматор 8 может быть реализован следующим образом (фиг.5). В ЛСТ, предназначенной для размещения на наземной установке, когда необходимо только смещение по вертикали (превышение) центра лазерного растра над линией визирования цели, сумматор 8 (фиг.5а) может содержать лишь сумматор 8.1, вычисляющий код z_c=z_т и у_с=у_т+Kϕ. Если ЛСТ предназначена для размещения на воздушном носителе и необходимо смещение центра лазерного растра относительно линии визирования цели вправо или влево, сумматор 8 (Фиг.5б) может содержать один управляемый сумматор 8.1, вычисляющий код z_с=z_т+Kϕ, в этом случае у_с=у_т. Причем, при подаче внешнего управляющего сигнала, например, U_Z=0 для смещения центра лазерного растра влево, вычисляется код z_c=z_т+Kϕ, а при подаче внешнего управляющего сигнала, U_Z=1, для смещения центра лазерного растра вправо вычисляется код z_c=z_т-Kϕ.

В общем случае, сумматор 8 содержит два управляемых сумматора 8.1 и 8.2 (Фиг.5в), вычисляющих сумму (или разность) кодов z_c=z_т ϒ Kϕ, у_c=у_т ϒ Kϕ в зависимости от подачи внешнего управляющего сигнала, например, U_Z=0 и U_Y=0 для смещения центра лазерного растра влево и вверх или, например, U_Z=1 и U_Y=1 для смещения центра лазерного растра вправо и вниз.

БФСиПР 6, ФКР 10 и сумматор 8 могут быть реализованы на основе ряда микроконтроллеров, например, Т89С51АС2 фирмы ATMEL, содержащих энергонезависимую память, порты управления и временные таймеры.

В качестве АОЯ оптико-электронной системы сканирования 4 предложенного устройства может быть использована, например, АОЯ со светозвукопроводом из оптически активного анизотропного кристалла парателлурита (ТеО₂), обеспечивающего сканирование лазерных пучков видимого и ближнего ИК-спектров и имеющего световую апертуру до 10...15 мм. Такие дефлекторы могут иметь полный угол сканирования, равный 3 градусам, при полосе частот управления, равной 32 МГц. Если двухканальный синтезатор частот 9 имеет тринадцатиразрядный код управления в каждом канале, то он формирует 8192 дискретных частот управления.

Таким образом, введение в блок управления дефлекторами сумматора и формирователя кодов смещения таким образом, что коды растра z_т и у_т с выхода формирователя кодов растра и код смещения Kϕ с выхода формирователя кодов смещения подаются на входы сумматора, выполненного таким образом, что на его выходах, соединенных с входами двухканального синтезатора частот, формируются коды z_с=z_т, у_с=у_т+Kϕ, или z_c=z_т+Kϕ, у_с=у_т, или z_с=z+Kϕ_т, у_с=у_т+Kϕ, соединение входов управления формирователя кодов смещения с управляющими выходами блока формирования синхросигналов и параметров растра и формирователя кодов растра и выполнение системы с возможностью ввода команды "Сход" на вход блока формирования синхросигналов и параметров растра, позволило повысить помехозащищенность ЛСТ при размещении ее как на наземных пусковых установках, так и на воздушном носителе.

1. Лазерная система телеориентации, включающая лазер, оптико-электронную систему сканирования, выходную оптическую систему и блок управления дефлекторами, содержащий последовательно соединенные блок формирования синхросигналов и параметров растра, образуемого сканированием лазерного луча, и формирователь кодов растра, а также двухканальный синтезатор частот, отличающаяся тем, что в блок управления дефлекторами введены сумматор и формирователь кодов смещения таким образом, что коды растра z_т и y_т с выходов формирователя кодов растра и код смещения Кϕ с выхода формирователя кодов смещения подаются на входы сумматора, выполненного обеспечивающим на его выходах, соединенных с входами двухканального синтезатора частот, формирование кодов z_с = z_т; y_с = y_т + Кϕ, или z_с = z_т + Кϕ; y_с = y_т, или z_с = z_т + Кϕ; y_с = y_т + Кϕ, причем входы управления формирователя кодов смещения соединены с управляющими выходами блока формирования синхросигналов и параметров растра и формирователя кодов растра, и при этом система выполнена с возможностью ввода команды "Сход" на вход блока формирования синхросигналов и параметров растра.

2. Лазерная система телеориентации по п.1, отличающаяся тем, что формирователь кодов смещения выполнен в виде, например, последовательно соединенных таймера временных состояний, вычислителя нормированной кривой совмещения, выполненного с возможностью обеспечения закона изменения кривой совмещения в виде где τ - постоянная, определяющая скорость снижения, t - текущее время от начала снижения, умножителя, вычитающего устройства и регистра, а также вычислителя кодов постоянного смещения, триггера и логической схемы "И", при этом выход вычислителя кодов постоянного смещения соединен с входами умножителя и вычитающего устройства, второй выход таймера временных состояний соединен с входом установки "0" триггера, выход которого через логическую схему "И" соединен с входами вычислителя кодов постоянного смещения, вычислителя нормированной кривой совмещения и таймера временных состояний, при этом второй вход схемы "И" соединен с управляющим выходом блока формирования синхросигналов и параметров растра, а вход установки "Дальность" таймера временных состояний соединен с внешней шиной ввода дальности до цели, при этом система выполнена с возможностью ввода команды "Сход" на вход установки "1" триггера.