Магнитный компас с дистанционной телеметрической передачей изображения шкалы курса

Изобретение относится к навигационному приборостроению, а именно к магнитным судовым компасам, и может быть использовано в магнитных компасах с дистанционной передачей изображения шкалы курса компаса, например, в пост рулевого. Техническим результатом является улучшение эксплуатационных характеристик устройства, повышение точности передачи изображения шкалы курса при воздействии качки, обеспечение работы одновременно с пеленгатором без нарушения трансляции изображения шкалы курса, увеличение линии передачи, по которой обеспечивается трансляция изображения шкалы курса от котелка до экрана монитора. Магнитный компас с дистанционной телеметрической передачей изображения шкалы курса состоит из котелка, внутри которого находится магниточувствительный элемент со шкалой на опоре и индекс. Котелок установлен на карданном подвесе в нактоузе и оснащен пеленгатором. Компас снабжен видеокамерой, монитором и осветительным устройством. Шкала компаса выполнена двухсторонней. С верхней стороны шкала проградуирована по часовой стрелке и имеет прямое отображение, а с нижней стороны - против часовой стрелки и имеет зеркальное отображение. Видеосигнал изображения шкалы снизу передается на вход монитора через инвертор. 3 ил.

 

Изобретение относится к навигационному приборостроению, а именно к магнитным судовым компасам, и может быть использовано в магнитных компасах с дистанционной передачей изображения шкалы курса, например, в пост рулевого.

Известные устройства для дистанционной оптической передачи изображения шкалы магнитного курса в пост рулевого описаны в книге Кардашинский-Брауде Л.А. Современные судовые магнитные компасы. СПб.: ФГУП ГНЦ РФ - ЦНИИ «Электроприбор», 1999 г. (см. рис.1.18, рис 1.19).

Компас, представленный на рис.1.18, выполнен с дистанционной оптической передачей изображения шкалы курса в пост рулевого на основе элементов жесткой оптики.

Компас содержит котелок, установленный на карданном подвесе в нактоузе. Нактоуз компаса содержит элементы оптической передачи курса, обеспечивающие передачу изображения шкалы компаса в пост рулевого. Оптическая передача состоит из двух плосковыпуклых линз, находящихся в нактоузе, образующих окуляр Рамсдена, и поворотного зеркала, расположенного в нижней части телескопической трубы, присоединяемой к нактоузу через отверстие в подволоке ходовой рубки судна. Подъем или опускание, а также повороты вокруг вертикальной оси нижней части трубы или наклон зеркала относительно горизонтальной оси позволяют передать изображения сектора картушки, содержащего 30°, и курсового указателя в пост управления рулем с учетом разного роста рулевых.

На рис.1.19 представлен магнитный компас с дистанционной оптической передачей изображения шкалы компаса в пост рулевого, разработанной на базе элементов гибкой оптики. Нактоуз данного компаса отличается от нактоуза компаса, представленного на рис.1.18, тем, что в нем содержатся элементы гибкой оптической передачи изображения картушки с помощью стекловолоконного жгута. В нактоузе над котелком расположен осветитель с галогенной лампой и конденсором. Под котелком в трубе оптического тракта находится объектив, фокусирующий уменьшенное изображение сектора шкалы компаса на входном торце гибкого стекловолоконного жгута с регулярной укладкой волокон, обеспечивающего передачу изображения на выходной торец жгута без искажений.

Описанные выше компасы имеют существенные недостатки:

- при размещении оптических элементов (объективов) жестко в нактоузе под котелком компаса происходит искажение изображения шкалы компаса при воздействии качки, и тем самым увеличивается погрешность передачи показаний,

- наличие осветителя в нактоузе над котелком (компас с гибкой оптикой) не позволяет осуществлять работу одновременно с пеленгатором,

- элементы оптики, как жесткой, так и на базе гибкого волоконного жгута, имеют ограниченную длину трансляции изображения шкалы (практически не более двух-трех метров), что ограничивает возможность размещения компаса в месте, удобном для обеспечения наименьшего влияния судовых ферромагнитных масс на чувствительный элемент компаса, и выбор места, удобного для пеленгования.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является «Устройство для дистанционного считывания с магнитного компаса» по патенту Германии №3239583 от 26.10.1982 г. (прототип).

Это устройство разработано на базе гибкого стекловолоконного жгута. Над котелком компаса расположен мощный источник света (осветитель), который проектирует участок шкалы на входной торец гибкого волоконного жгута, расположенный в нактоузе под котелком компаса. На выходном торце светопровода система линз дает увеличенное изображение участка шкалы.

Данное устройство для передачи изображения шкалы имеет те же недостатки, что и устройства, описанные Л.А.Кардашинским-Брауде в книге «Современные судовые магнитные компасы» (см. рис.1.18 и 1.19). Мощный источник света над котелком не позволяет пользоваться пеленгатором. Для работы с пеленгатором осветитель надо снять или откинуть, но при этом исключается передача изображения шкалы компаса в пост рулевого, что недопустимо в условиях эксплуатации. Расположение приемного объектива под котелком в нактоузе дает искажение изображения в условиях качки.

Основными задачами, на решение которых направлено изобретение, являются:

- улучшение эксплуатационных характеристик устройства,

- повышение точности передачи изображения шкалы курса при воздействии качки,

- обеспечение работы одновременно с пеленгатором без нарушения трансляции изображения шкалы курса, например, в пост рулевого,

- увеличение линии передачи, по которой обеспечивается трансляция изображения шкалы курса от котелка до экрана монитора.

Для решения указанных задач в магнитном компасе с дистанционной телеметрической передачей изображения шкалы курса, состоящем из котелка, внутри которого находится магниточувствительный элемент со шкалой на опоре и индекс, котелок установлен на карданном подвесе в нактоузе и оснащен пеленгатором, предлагается ввести видеокамеру с объективом, монитор с инвертором и осветительное устройство, причем шкалу компаса выполнить двухсторонней: с верхней стороны шкалу проградуировать по часовой стрелке и с прямым отображением, а с нижней стороны - против часовой стрелки и с зеркальным отображением шкалы. Видеокамера устанавливается на корпусе котелка так, чтобы ее объектив был направлен на плоскость шкалы и на индекс снизу, при этом осветительное устройство освещает шкалу и индекс снизу. Видеосигнал изображения шкалы снизу передается на вход монитора через инвертор.

Предлагаемый магнитный компас с дистанционной телеметрической передачей изображения шкалы курса представлен на фиг.1-3.

На фиг.1 представлен общий вид магнитного компаса с дистанционной телеметрической передачей изображения шкалы курса.

На фиг.2 и фиг.3 представлены двухсторонние изображения шкалы и индекса компаса.

На фиг.2 представлено изображение шкалы и индекса с верхней стороны. Шкала проградуирована по часовой стрелке и имеет прямое изображение.

На фиг.3 представлено изображение шкалы и индекса с нижней стороны. Шкала проградуирована против часовой стрелки и имеет зеркальное отображение шкалы.

Магнитный компас с дистанционной телеметрической передачей изображения шкалы курса (см. фиг.1) содержит котелок 1 магнитного компаса, внутри которого находится магниточувствительный элемент 2 со шкалой 3, установленный на опоре 4, и индекс 5. Котелок компаса 1 установлен на карданном подвесе 6 в нактоузе 7. Котелок компаса 1 оснащен пеленгатором 8.

Компас снабжен элементами телеметрической передачи: видеокамерой 9 с объективом 12 и осветительным устройством 11 и монитором 10 с инвертором 13.

Устройство работает следующим образом.

При включении питания телеметрической передачи показаний курса (видеокамеры 9, осветительного устройства 11 и монитора 10) на экране монитора 10 появляются изображения шкалы и индекса, идентичные изображению шкалы 3 компаса с верхней стороны (см. фиг.2), где шкала проградуирована по часовой стрелке и имеет прямое изображение.

Это позволяет двум операторам (один из которых снимает показания по шкале компаса сверху, а другой - по шкале компаса с экрана монитора) одновременно снимать однозначные отсчеты по отношению к индексу, и вращение шкал будет синхронно с вращением судна.

При воздействии качки котелок компаса 1 со шкалой 3 и индексом 5, установленный в карданном подвесе 6 нактоуза 7, сохраняет горизонтальное положение. Видеокамера 9 с осветительным устройством 11, которые закреплены на корпусе котелка, также сохраняют горизонтальное положение при воздействии качки, поэтому изображение шкалы стабильно по отношению к индексу 5 и тем самым исключается погрешность при воздействии качки.

При работе с пеленгатором 8, который устанавливается на корпусе котелка компаса сверху, оператор снимает отсчет курса с верхней стороны шкалы компаса и не создает помех оператору, который снимает отсчет курса по шкале с экрана монитора 10.

Линия связи между видеокамерой и монитором может достигать десятков метров и более, что обеспечивает удобное расположение компаса на верхнем мостике судна и монитора в рубке судна перед рулевым.

Таким образом, по сравнению с прототипом предлагаемое устройство:

- улучшает эксплуатационные характеристики компаса,

- исключает погрешность при воздействии качки, так как видеокамера с осветителем установлена на корпусе котелка в карданном подвесе,

- пеленгатор свободно вращается над котелком, так как ему не мешают видеокамера и осветительное устройство,

- оператор работает с верхней шкалой компаса и не создает помех для оператора, который снимает отсчет курса по шкале с экрана монитора,

- обеспечивает однозначное изображение шкалы курса по отношению к индексу как на экране монитора в посту рулевого, так и по шкале курса компаса на верхнем мостике.

Помимо этого, в предлагаемом устройстве длина кабеля от видеокамеры до монитора может составлять десятки метров, что позволяет установить нактоуз компаса на верхнем мостике судна в месте, удобном для пеленгования и менее подверженном влиянию ферромагнитных масс на котелок компаса.

Магнитный компас с дистанционной телеметрической передачей изображения шкалы курса, состоящий из котелка, внутри которого находится магниточувствительный элемент со шкалой на опоре и индекс, котелок установлен на карданном подвесе в нактоузе и оснащен пеленгатором, отличающийся тем, что компас снабжен видеокамерой с объективом, монитором с инвертором и осветительным устройством, шкала компаса выполнена двухсторонней, причем с верхней стороны шкала проградуирована по часовой стрелке и имеет прямое отображение, а с нижней стороны - против часовой стрелки и имеет зеркальное отображение, видеокамера установлена на корпусе котелка так, что ее объектив направлен на плоскость шкалы и на индекс снизу, при этом осветительное устройство освещает шкалу и индекс снизу, видеосигнал изображения шкалы снизу передается на вход монитора через инвертор.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения скорости течения и направления жидкости в электропроводящих средах, преимущественно в морской воде.

Изобретение относится к области навигационного приборостроения и может быть использовано в стрелочных дистанционных магнитных компасах с электронно-цифровыми передачами информации о курсе.

Изобретение относится к области магнитоизмерительной техники, в частности к магнитной навигации, магниторазведке, магнитному картографированию и т.д., для измерения и компенсации магнитных помех носителей или устранения магнитной девиации магнитных навигационных компасов.

Изобретение относится к области навигационного приборостроения и может быть использовано для уничтожения электромагнитной девиации в магнитных стрелочных и индукционных компасах.

Изобретение относится к области навигационного приборостроения и может быть использовано в визуальных и дистанционных магнитных компасах для судов и кораблей. .

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к индукционным магнитным компасам. .

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к индукционным магнитным компасам. .

Изобретение относится к устройствам ориентации и навигации. .

Изобретение относится к области навигационного приборостроения. .

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для уничтожения полукруговой девиации магнитных компасов

Изобретение относится к области навигационного приборостроения и может найти применение в системах персональной навигации

Заявляемый способ калибровки магнитного компаса (МК) пешехода относится к способам построения устройств, предназначенных для калибровки МК, используемых на подвижных объектах. Способ может быть использован, преимущественно, для оперативной калибровки автономной навигационной системы пешехода с целью повышения точности определения азимута передвижения пешехода при отсутствии сигналов глобальных навигационных систем (ГНС). Способ предполагает, что МК и аппаратуру потребителя ГНС размещают на конкретном пешеходе, оснащенном всем необходимым снаряжением для работы, в окрестности области деятельности пешехода выбирают и размечают Г-образную трассу калибровки, выполненную в виде двух горизонтальных, прямолинейных, ортогональных участков, по первому участку обеспечивают хорошую точность позиционирования для глобальной навигационной системы, при калибровке указанный пешеход перемещается в прямом и обратном направлении по каждому участку трассы, рассчитывают магнитные азимуты Ам перемещения пешехода по магнитному компасу, вычисляют истинные азимуты участков Au : на первом участке по сигналам глобальной навигационной системы, а на втором - по его ортогональности первому участку, вычисляют разности указанных магнитных и истинных азимутов ΔА=Aм-Au при движении на каждом из участков трассы, аппроксимируют эти разности функцией , которую используют во время работы пешехода для получения истинного азимута его движения. 4 ил.

Изобретение относится к навигационному приборостроению, представляет собой магнитный компас сферического типа, предназначенный для крепления к подволоку рубки судна перед рулевым. В корпусе, выполненном в виде сферы и заполненном компасной жидкостью, находится магниточувствительный элемент с положительной плавучестью, который содержит магниты, поплавок и шкалу. В центре верхней части поплавка расположен опорный узел. Внутри корпуса компаса в середине верхней части закреплена игла таким образом, что остриё иглы направлено вниз и упирается в опорный узел. Шкала компаса выполнена в виде усеченного конуса, меньший диаметр которого расположен в нижней части элемента, и предназначена для обзора снизу. Техническим результатом является упрощение конструкции компаса сферического типа и улучшение его эксплуатационных характеристик. 1 ил.

Техническое решение относится к авиационной технике, летной эксплуатации воздушных судов, производству авиационных приборов. Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции. Индикатор истинного горизонта содержит два шаровых герметичных сосуда, размещенных один в другом, между которыми находится поддерживающая среда, где внутренний сосуд снабжен магнитным датчиком, состоящим из одинаковонаправленных постоянных магнитов, установленных на плоской опоре, скрепленной с сосудом. Индикатор снабжен элементами индикации по углам тангажа и находится во взвешенном состоянии во внешнем сосуде, снабженным шкалой кренов. Внутренний сосуд заполнен воздухом, в нем плоская опора с магнитным датчиком установлена в горизонтальной диаметральной плоскости, по оси которой размещен грузик, скрепленный с нижней частью шарового сосуда, по внешней диаметральной окружности которого, совпадающей с плоскостью опоры магнитного датчика, нанесена линия ярко-красного цвета толщиной 1,0-2,0 мм. Внешний герметичный шаровой сосуд имеет технологическое отверстие диаметра порядка 1,5 мм и снабжен по горизонтальной диаметральной окружности линией белого цвета толщиной порядка 2,0-3,5 мм. 4 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и представляет собой индукционный датчик для измерения земного магнитного поля. Датчик содержит электромагнитный узел обнаружения магнитного поля, размещённый на маятнике. Маятник помещен в корпус и подвешен к его стенке на шарнире. Противоположная от шарнира стенка корпуса имеет форму полусферы и соответствует по размеру сферической поверхности маятника. Техническим результатом является обеспечение постоянства расстояния между корпусом и маятником, когда маятник совершает движения, и ламинирования между ними амортизационной жидкости. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к способам построения устройств, используемых на подвижных объектах. Техническим результатом изобретения является устранение инструментальных погрешностей магнитного компаса и повышение точности определения азимута передвижения объекта α в плоскости. Способ калибровки магнитного компаса заключается в установке магнитного компаса на плоскости в четырех ортогональных положениях и измерение средних значений магнитного поля в каждом положении, а также средних значений по всем положениям магнитного компаса. Полученные величины позволяют впоследствии аналитически рассчитать реальный азимут движения по результатам измерений магнитного компаса. 4 ил.

Изобретение относится к навигационным устройствам, в частности может быть использовано для определения направления на географический север. Техническим результатом изобретения является повышение точности определения направления на географический север. Технический результат достигается за счет того, что устройство для определения направления на географический север, содержит помимо датчика углового движения также датчик, чувствительный к изменению угла наклона. Обработка сигналов производится путем исключения из сигнала датчика угловых движений сигналов, вызванных наклонами оси вращения, с использованием показаний установленного на ту же платформу датчика, чувствительного к изменениям угла наклона. Момент начала вращения платформы определяют из условия стабилизации электродных токов неподвижного молекулярно-электронного датчика. Для уменьшения времени стабилизации электродных токов предварительно механически перемешивают жидкость в канале датчика угловой скорости путем вибраций платформы или помещают в жидкости вне области расположения преобразующего элемента датчика угловой скорости дополнительные электроды, находящиеся при одинаковом электрическом потенциале. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх