Телевизионный дальномер

Авторы патента:

G01S17/08 - для измерения только дальности (косвенное измерение G01S 17/46; с использованием параллактического треугольника G01C 3/10, G01C 3/22,G01C 3/24,G01C 3/26)

Владельцы патента RU 2310887:

Часовской Александр Абрамович (RU)

Изобретение относится к области телевизионной техники и может быть использовано в системах поиска и слежения. Техническим результатом изобретения является повышение точности. Телевизионный дальномер состоит из двух телевизионных датчиков, жестко связанных между собой, генератора развертки, двух рабочих селекторов, двух контрольных селекторов, измерительного устройства и вычитателя. Дополнительно в устройство введены два анализатора краев объектов, второе и третье измерительные устройства, блок элементов И-ИЛИ и сумматор. При этом в телевизионных датчиках дальномера используются вертикальные маркерные метки. 1 ил.

Изобретение относится к области телевизионной техники и может быть использовано в системах поиска и слежения.

Известен «Дальномер», выполняющий функции телевизионного дальномера, представленный в патенте №2105994. Он состоит из разнесенных друг относительно друга на базовое расстояние двух телевизионных датчиков. Общая синхронизация разверток осуществляется с помощью генератора развертки. Однако из-за наличия сложных волоконно-оптических узлов могут иметь место на некоторых участках поля зрения ухудшения точностей определения дальности до объектов, требующие частой и длительной настройки. Кроме того, нарушается точность измерения при наличии качки и вибрации.

Известен телевизионный дальномер, изложенный в патенте №2096809, бюл. №32, 1997 г. В нем также с помощью двух телевизионных датчиков, разнесенных на базовое расстояние и одинаково направленных, осуществляется преобразование световой энергии в электрические сигналы. Движение разверток может осуществляться с помощью генератора разверток. Строчные развертки сдвигаются в процессе настройки, в зависимости от положений горизонтальных маркерных меток. Сигналы от этих меток выделяются с помощью контрольных селекторов, а с помощью вычитателя определяется разность их кадровых координат, с помощью которых и осуществляется вышеупомянутая настройка. Сигналы от объектов, в том числе и движущихся, выделяются с помощью рабочих селекторов. Временное рассогласование между этими сигналами, характеризующее дальность, определяется в измерительном устройстве. Отображение дальности может осуществляться с помощью индикатора. Однако в процессе вибрации и качки точность определения дальностей до объектов в поле зрения телевизионных датчиков не всегда обеспечивается, так как за время одного кадра положение маркерных меток постоянно меняется. Кроме того, при сдвиге строчных разверток изменится поле зрения телевизионных датчиков. К тому же имеет место нестабильность линий задержек.

С помощью предлагаемого устройства увеличивается точность определения дальности без использования дополнительных настрочных узлов.

Достигается это использованием в телевизионных датчиках вертикальных маркерных меток и введением двух анализаторов краев объектов, второго и третьего измерительных устройств, блока элементов И-ИЛИ и сумматора, при этом выходы первого и второго рабочих селекторов через первый и второй анализаторы краев объектов соединены с первыми входами первого и второго измерительных устройств и соответственно с первым и вторым входами блока элементов И-ИЛИ, имеющего группу входов и группу выходов, соответственно соединенные с группой выходов третьего измерительного устройства и с первой группой входов сумматора, имеющего группу выходов и вторую группу входов, соответственно соединенные с группой входов индикатора дальности и группой выходов вычитателя, первая и вторая группы входов которого соответственно соединены с группами выходов первого и второго измерительных устройств, вторые входы которых соответственно соединены с выходами первого и второго контрольных селекторов, соединенных также с первым и вторым входами третьего измерительного устройства.

На чертеже и в тексте приняты следующие обозначения:

1, 2 - телевизионные датчики;

3, 4 - рабочие селекторы;

5, 6 - контрольные селекторы;

7 - генератор разверток;

8, 9 - анализаторы краев объектов;

10, 11, 12 - измерительные устройства;

13 - блок элементов И-ИЛИ;

14 - вычитатель;

15 - сумматор;

16 - индикатор дальности,

при этом первый и второй выходы генератора развертки 7 соединены с первым и вторым входами телевизионных датчиков 1 и 2, жестко связанных между собой и имеющих выходы, соответственно соединенные с входами рабочего селектора 3 и контрольного селектора 5 и с входами рабочего селектора 4 и контрольного селектора 6, а выходы рабочих селекторов 3, 4 через анализаторы краев объектов 8, 9 соединены с первыми входами измерительных устройств 11, 12 и соответственно с первыми и вторыми входами блока элементов И-ИЛИ 13, имеющего группу входов и группу выходов, соответственно соединенные с группой выходов измерительного устройства 10 и с первой группой входов сумматора 15, имеющего группу выходов и вторую группу входов, соответственно соединенные с группой входов индикатора дальности 16 и группой выходов вычитателя 14, вторая группа входов которого соответственно соединена с группами выходов измерительных устройств 11, 12, вторые входы которых соответственно соединены с выходом контрольных селекторов 5, 6, соединенных также с первым и вторым входами измерительного устройства 10.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

С помощью двух телевизионных датчиков 1, 2, жестко связанных между собой и одинаково направленных, осуществляется преобразование световой энергии в электрическую. В телевизионных датчиках используются вертикальные маркерные метки. Строчные и кадровые развертки движутся синхронно благодаря общему генератору разверток 7, первый и второй выходы которого соединены с первыми и вторыми входами телевизионных датчиков. В качестве передающих трубок могут быть применены видиконы, обладающие повышенной разрешающей способностью. Вертикальные маркерные метки могут располагаться, например, на объективе с левой стороны от поля зрения. С помощью контрольных селекторов 5, 6 осуществляется выделение сигналов, характерных для вертикальной маркерной метки. Выделенные сигналы поступают в измерительное устройство 10, определяющее временное рассогласование между этими сигналами, которое зависит от погрешности расположения участков этих меток друг относительно друга в процессе движения развертки по кадру. В рабочих селекторах 3 и 4 осуществляется выделение сигналов по амплитуде и длительности, характерных для ожидаемых объектов. Выделенные сигналы поступают с выходов селекторов 3, 4 соответственно на входы анализаторов края объекта 8, 9, где в моменты, соответствующие краям объектов, выдаются импульсы соответственно на первые входы измерительных устройств 11, 12, на вторые входы которых поступают выделенные сигналы соответственно с контрольных селекторов 5, 6. Измерительные устройства 11, 12 определяют временные рассогласования между импульсами от анализаторов края объекта и сигналами от меток. Анализатор края объекта работает аналогично анализатору максимума огибающей, представленному, например, в книге «Радиотехнические системы» Ю.М.Казаринов, М., Высшая школа, 1990 г., стр.383, рис.18.2. Измерительные устройства 11, 12 работают аналогично преобразователю дальности, представленному, например, в книге В.В.Васин, Б.М.Степанов. Справочник-задачник по радиолокации. - М., 1977 г., стр.214. Разница лишь заключается в том, что вместо момента максимальной амплитуды определяется момент наличия края объекта. Измерительное устройство 10 работает аналогично «Устройству измерения малого временного интервала», изложенному в патенте №2195686 от 2002 года. Это же устройство можно использовать для увеличения точности определения временного рассогласования в измерительных устройствах 11, 12, информация с групп выходов которых вычитается в вычитателе 14 и далее разность складывает в сумматоре 15 с поправочной информацией, зависящей от погрешности размещения вертикальных меток, которая может иметь положительное или отрицательное значение. Таким образом, информация на выходе сумматора 15 характеризует дальности до всех объектов в поле зрения телевизионных датчиков 1, 2. Эта информация отображается на индикаторе дальности.

Предлагаемое устройство может быть использовано для определения дальности, в том числе и движущихся объектов в поле зрения телевизионного датчика в процессе поиска слежения. Оно может быть установлено на движущихся носителях, кораблях, поездах и т.д. Благодаря анализаторам краев изображений уменьшается зависимость точности определения дальности от разрешающей способности передающих трубок, что многократно увеличивает точностные характеристики дальномера и его функциональные возможности. При использовании телевизионных датчиков в стационарном варианте они могут иметь много каналов, большую базу и углы полей зрения.

Телевизионный дальномер, состоящий из двух телевизионных датчиков, генератора разверки, двух рабочих селекторов, двух контрольных селекторов, измерительного устройства и вычитателя, где первый и второй выходы генератора развертки соединены с первыми и вторыми входами первого и второго телевизионных датчиков, жестко связанных между собой и имеющих выходы, соответственно соединенные с входами первого рабочего селектора и первого контрольного селектора и с входами второго рабочего селектора и второго контрольного селектора, отличающийся тем, что используются в телевизионных датчиках вертикальные маркерные метки и вводятся два анализатора краев объектов, второе и третье измерительное устройство, блок элементов И-ИЛИ и сумматор, при этом выходы первого и второго рабочих селекторов через первый и второй анализаторы краев объектов соединены с первыми входами первого и второго измерительных устройств и соответственно с первым и вторым входами блока элементов И-ИЛИ, имеющего группу входов и группу выходов, соответственно соединенные с группой выходов третьего измерительного устройства и с первой группой входов сумматора, имеющего группу выходов и вторую группу входов, соответственно соединенные с группой входов индикатора дальности и группой выходов вычитателя, первая и вторая группы входов которого соответственно соединены с группами выходов первого и второго измерительного устройства, вторые входы которых соответственно соединены с выходами первого и второго контрольных селекторов, соединенных также с первым и вторым входами третьего измерительного устройства.

Изобретение относится к лазерным оптико-электронным устройствам, предназначенным для наблюдения удаленного объекта и измерения расстояний до него. .

Высотомер летательного аппарата // 2253880

Радиодальномер // 2197000

Селективная система определения дальности для комплексов вооружения // 2154808

Изобретение относится к цифровым системам измерения дальности по отраженному от цели излучению. .

Фазовый светодальномер // 2139498

Изобретение относится к области геодезического приборостроения, в частности к приборам для измерения расстояний с помощью источников света, и может быть использовано для точного измерения расстояния до объектов в геодезии, строительстве, топографии, маркшейдерском деле.

Лазерный дальномер // 2135954

Изобретение относится к лазерным приборам типа дальномеров, снабженных дневным оптическим визиром и предназначенных для измерения дальности до различных целей на местности.

Способ оценки тренированности оператора лазерного целеуказателя-дальномера // 2098757

Изобретение относится к военной технике, а более конкретно к аппаратуре лазерного целеуказания и дальнометрии. .

Лазерный дальномер // 1376051

Изобретение относится к естроно мическому приборостроению, в частное ти к лазерным импульсным дальномерам для наблюдения дальных космических объектов. .

Способ измерения расстояний с помощью импульсного источника света // 256291

Способ измерения расстояний электрооптическим // 243850

Способ измерения дальности при полуактивном подсвете и импульсный дальномер // 2332686

Изобретение относится к системам измерения дальности с использованием отражения зондирующих импульсов и может быть использовано в дальномерах, установленных на ракетах с полуактивным подсветом

Способ измерения дальности до объекта и устройство для его осуществления // 2365941

Изобретение относится к системам с использованием отражения или вторичного излучения электромагнитных или иных волн, а именно к дальномерам

Способ определения дальности и/или скорости удаленного объекта // 2378705

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности, для обнаружения и фиксации нарушений правил дорожного движения транспортным средством

Способ измерения дальности до объекта и устройство для его осуществления // 2394255

Изобретение относится к системам с использованием отражения или вторичного излучения электромагнитных волн, а именно к дальномерам

Устройство для оптического измерения расстояний // 2442107

Способ определения дальности // 2469269

Изобретение относится к лазерной технике, а именно к лазерной дальнометрии

Способ определения расстояния до цели // 2477869

Изобретение относится к области вооружений и может быть использовано во взрывателях различных боеприпасов, для определения расстояния до цели

Способ определения расстояния между телами // 2478984

Изобретение относится к области вооружений и может быть использовано во взрывателях различных боеприпасов, для определения расстояния между телами

Лазерный монокулярный дальномер // 2515418

Дальномер имеет частично совмещенные визирный, излучающий, приемный и проекционный каналы. Объективы всех каналов выполнены двухкомпонентными, первый компонент объектива визирного канала входит в состав объектива приемного и излучающего каналов. В дальномер входят первый компонент объектива визирного канала, призменная оборачивающая система с двумя дополнительными прямоугольными призмами и светоделительными покрытиями, второй компонент объектива визирного канала, сетка, окуляр, лазер, линзовый компонент излучающего канала, второй компонент объектива приемного канала, фотоприемное устройство, микродисплей, первый компонент проекционного канала, измеритель временных интервалов, вычислитель дальности, баллистический вычислитель, датчики температуры, давления, углов места цели, модули спутниковой навигации в системах NAVSTAR GPS и СНС ГЛОНАСС, внешний дисплей, компас и внешний разъем. Технический результат - повышение видимого увеличения визирного канала, уменьшение габаритных размеров и массы прибора, а также повышение удобства и скорости измерений, расширение функциональных возможностей. 8 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Лазерный дальномер // 2516165

Изобретение относится к лазерной технике к аппаратуре лазерной дальнометрии. Лазерный дальномер содержит приемное устройство и передающее устройство, включающее объектив излучателя и лазерный излучатель, эквивалентное тело свечения которого габаритами А×В расположено в фокальной плоскости объектива излучателя. Объектив излучателя состоит из первого цилиндрического компонента с фокусным расстоянием f1≥В/β, образующая цилиндра которого перпендикулярна минимальному габариту В тела свечения, и второго цилиндрического компонента с фокусным расстоянием f2, образующая цилиндра которого перпендикулярна максимальному габариту А тела свечения. Расстояния от цилиндрических компонентов до эквивалентного тела свечения равны l1 для первого цилиндрического компонента и l2 для второго. Первый цилиндрический компонент имеет второй цилиндрический профиль, перпендикулярный его первому цилиндрическому профилю и обеспечивающий фокусное расстояние f 1 * , причем расстояние l1=f1-Δf, расстояние l2≤L, фокусные расстояния f 2 ≤ f 2 ' l 3 f 2 ' − l 1 и f 1 * ≤ − f 2 ' ( f 2 − l 3 ) f 2 ' − f 2 , где f 2 ' ≥ A / α , l3=(l2-l1), L - максимально допустимый габарит объектива излучателя вдоль его продольной оси, α и β - угловые размеры удаленного объекта, соответствующие максимальному А и минимальному В габаритам эквивалентного тела свечения, Δf - расстояние между главными плоскостями первого и второго цилиндрических профилей первого цилиндрического компонента. Технический результат заключается в обеспечении возможности сокращения размеров оптической системы излучателя без уменьшения мощности выходного излучения и без увеличения массы дальномера. 4 ил.