Устройство однопозиционного измерения направления на оптико-электронное средство


 


Владельцы патента RU 2444028:

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации (RU)

Устройство относится к области оптико-электронных измерений и может быть использовано в лазерных локационных системах и системах точного нацеливания узких лазерных лучей. Устройство содержит по ходу принимаемого оптического излучения последовательно соединенные: смесительную пластину, фотоприемник с формирующей оптикой. Выход фотоприемника соединен с первым входом блока обработки сигнала фотоприемника, выход которого является выходом устройства. По ходу опорного оптического излучения последовательно соединены: гетеродин, блок управления фазовым фронтом сигнала гетеродина и смесительная пластина. Блок формирования параметров фазового фронта сигнала гетеродина первым выходом соединен с входом блока управления фазовым фронтом сигнала гетеродина, а вторым выходом соединен со вторым входом блока обработки сигнала фотоприемника. Оптический выход смесительной пластины по ходу излучения гетеродина соединен с оптическим входом управляемой отражающей пластины. Третий выход блока формирования параметров фазового фронта гетеродина соединен с входом блока управления отражающей пластиной, выход которого соединен с входом управляемой отражающей пластины. Технический результат - измерение угловых координат активного и пассивного оптико-электронных средств. 1 ил.

 

Изобретение относится к области оптико-электронных измерений и может быть использовано в лазерных локационных системах, системах точного нацеливания узких лазерных лучей, в частности системах точного определения направления на источники лазерного излучения или оптико-электронный прибор.

Известно устройство-прототип однопозиционного измерения координат источника лазерного излучения (см., например, Козирацкий А.Ю., Козирацкий Ю.Л., Перевозов Р.В. Патент №2269795 С1, Россия, G01S 17/06 (Бюл. №4 от 10.02.06), Способ однопозиционного измерения координат источника лазерного излучения и устройство для его реализации. - М: РОСПАТЕНТ, 2006 г.), содержащее установленные на вращающейся платформе фотоприемник с формирующей оптикой, смесительную пластину (фиксированную под углом 45° к оптической оси полупрозрачную пластину), гетеродин, блок обработки сигнала на выходе фотоприемника, блок формирования параметров фазового фронта гетеродина, блок управления фазовым фронтом гетеродина. Основным недостатком прототипа является измерение угловых координат только активного источника оптического излучения, что требует согласования частот смешиваемых волн на чувствительной площадке фотоприемника.

Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в возможности измерения угловых координат как активного (излучающего), так и пассивного (отражающего) оптико-электронного средства (ОЭС).

Технический результат достигается тем, что в устройство, содержащее по ходу принимаемого оптического излучения последовательно соединенные: смесительную пластину, фотоприемник с формирующей оптикой, выход которого соединен с первым входом блока обработки сигнала фотоприемника, выход которого является выходом устройства, по ходу опорного оптического излучения последовательно соединенные: гетеродин, блок управления фазовым фронтом сигнала гетеродина, смесительную пластину, а также блок формирования параметров фазового фронта сигнала гетеродина, первый выход которого соединен с входом блока управления фазовым фронтом сигнала гетеродина, второй выход соединен со вторым входом блока обработки сигнала фотоприемника, дополнительно введенные управляемую отражающую пластину и блок управления отражающей пластиной, при этом оптический выход полупрозрачной пластины по ходу излучения гетеродина соединен с оптическим входом управляемой отражающей пластины, третий выход блока формирования параметров фазового фронта гетеродина соединен с входом блока управления отражающей пластиной, выход которого соединен с входом управляемой отражающей пластины.

Сущность изобретения заключается в определении направления на ОЭС по отраженному лазерному излучению (см., например, Козинцев В.И., Белов М.Л., Орлов В.М. Основы импульсной лазерной локации. - М: Изд. МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2006. - с.394-406, см., например, Малашин М.С., Каминский Р.П., Борисов Ю.Б. Основы проектирования лазерных локационный систем. - М: Высшая школа, 1983. - с.5-12) путем введения в состав устройства-прототипа дополнительных элементов: управляемой отражающей пластины и блока управления отражающей пластиной. На фигуре приведена блок-схема устройства однопозиционного измерителя направления на оптико-электронное средство. Устройство включает в себя установленные на вращающейся платформе: по ходу опорного оптического излучения последовательно соединенные гетеродин (1), блок управления фазовым фронтом сигнала гетеродина (2), смесительную пластину (3), управляемую отражающую пластину (4); по ходу принимаемого оптического излучения последовательно соединенные смесительную пластину (3), фотоприемник с формирующей оптикой (8), выход которого соединен с первым входом блока обработки сигнала фотоприемника (6), выход которого является выходом устройства, а также блока управления отражающей пластиной (5), выход которого соединен с входом управляемой отражающей пластины (4), блок формирования параметров фазового фронта сигнала гетеродина (7), первый выход которого соединен с входом блока управления фазовым фронтом сигнала гетеродина (2), второй выход соединен со вторым входом блока обработки сигнала фотоприемника (6), третий выход соединен с входом блока управления отражающей пластиной (5). Введение в состав устройства-прототипа дополнительно по ходу опорного излучения после смесительной пластины (3) управляемой отражающей пластины (4) и блока управления управляемой отражающей пластиной (5) обеспечивает возможность активной локации лазерным излучением ОЭС в диапазоне изменения положения фазового фронта излучения гетеродина (1). Сектор просмотра устанавливается электромеханическим способом с помощью вращающейся платформы, а сканирование внутри сектора осуществляется за счет изменения положения фазового фронта сигнала гетеродина (1). Отражающая пластина (4) осуществляет доставку лазерного излучения гетеродина (1) в сектор нахождения ОЭС. Блок управления отражающей пластиной (5) осуществляет путем преобразования сигналов блока формирования фазового фронта сигнала гетеродина (7) в управляющие сигналы изменения положения отражающей пластины (3). Отраженное от ОЭС излучение смешивается на фоточувствительной площадке фотоприемника (8) с опорным излучением, при этом величина образованного фототока будет определяться фазовым пространственным согласованием смешиваемых полей. Изменением положения фазового фронта гетеродина с помощью блоков формирования (7) и управления фазовым фронтом сигнала гетеродина (2), управления отражающей пластиной (5) и отражающей пластиной (4) добиваются максимизации сигнала фотоприемника. При этом угол изменения наклона отражающей пластины соответствует углу изменения наклона фазового фронта излучения гетеродина. Момент достижения сигналом максимального значения определяется блоком обработки сигнала фотоприемника (6) как момент считывания угловых значений пространственного положения волнового вектора гетеродинной волны относительно оптической оси приемного канала, по которым определяют направление на ОЭС.

Предлагаемое техническое решение является новым, поскольку из общедоступных сведений неизвестно устройство однопозиционного измерения направления на оптико-электронное средство, содержащее по ходу принимаемого оптического излучения последовательно соединенные: смесительную пластину, фотоприемник с формирующей оптикой, выход которого соединен с первым входом блока обработки сигнала фотоприемника, выход которого является выходом устройства, по ходу опорного оптического излучения последовательно соединенные: гетеродин, блок управления фазовым фронтом сигнала гетеродина, смесительную пластину, а также блок формирования параметров фазового фронта сигнала гетеродина, первый выход которого соединен с входом блока управления фазовым фронтом сигнала гетеродина, второй выход соединен со вторым входом блока обработки сигнала фотоприемника, дополнительно введенные управляемую отражающую пластину и блок управления отражающей пластиной, при этом оптический выход полупрозрачной пластины по ходу излучения гетеродина соединен с оптическим входом управляемой отражающей пластины, третий выход блока формирования параметров фазового фронта гетеродина соединен с входом блока управления отражающей пластиной, выход которого соединен с входом управляемой отражающей пластины.

Таким образом, у заявляемого устройства появляются свойства, заключающиеся в возможности определения направления на ОЭС по отраженному излучению за счет дополнительно введения в состав устройства управляемой отражающей пластины и блока ее управления, обеспечивающих распространение излучения к ОЭС.

Предлагаемое техническое решение практически применимо, так как для его реализации могут быть использованы типовые оптико-электронные и радиотехнические узлы и элементы. Так, для изменения положения отражающей пластины могут использоваться управляемые электромеханические или пьзо-элементные приводы (см., например, Козинцев В.И., Белов М.Л., Орлов В.М. Основы импульсной лазерной локации. - М: Изд. МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2006. - с.480-482).

Устройство однопозиционного измерения направления на оптико-электронное средство, содержащее по ходу принимаемого оптического излучения последовательно соединенные: смесительную пластину, фотоприемник с формирующей оптикой, выход которого соединен с первым входом блока обработки сигнала фотоприемника, выход которого является выходом устройства, по ходу опорного оптического излучения последовательно соединенные: гетеродин, блок управления фазовым фронтом сигнала гетеродина, смесительную пластину, а также блок формирования параметров фазового фронта сигнала гетеродина, первый выход которого соединен с входом блока управления фазовым фронтом сигнала гетеродина, второй выход соединен со вторым входом блока обработки сигнала фотоприемника, отличающееся тем, что дополнительно введены управляемая отражающая пластина и блок управления отражающей пластиной, при этом оптический выход смесительной пластины по ходу излучения гетеродина соединен с оптическим входом управляемой отражающей пластины, третий выход блока формирования параметров фазового фронта гетеродина соединен с входом блока управления отражающей пластиной, выход которого соединен с входом управляемой отражающей пластины.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам обнаружения объекта с построением кадра изображения при разработке систем автоматического анализа и классификации изображений. .

Изобретение относится к области оптико-электронного приборостроения и может быть использовано в автоматических оптико-электронных приборах, которые построены на основе матричных фотоприемников и выполняют измерение угловых координат точечных целей в условиях воздействия фоновых помех повышенного уровня.

Изобретение относится к области метрологии, в частности к способам измерения расстояний и формы объектов, и может использоваться в различных отраслях промышленности.

Изобретение относится к приборостроению, предназначено для формирования информационного поля лазерных систем телеориентации. .

Изобретение относится к области оптико-электронного приборостроения и может быть использовано в автоматических оптико-электронных приборах, которые выполняют поиск и обнаружение точечных целей в условиях повышенного уровня фоновых помех.

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к устройствам, которые обеспечивают обнаружение различных объектов и наблюдения за ними в условиях ограниченной видимости.

Изобретение относится к области радиолокации, лазерной локации и оптики, в частности к обнаружению, определению параметров движения и сопровождению малозаметного низколетящего над морской поверхностью (МП) со сверхзвуковой скоростью объекта.

Изобретение относится к пассивным оптическим способам селекции движущегося объекта на неподвижном фоне в наблюдаемой сцене. .

Изобретение относится к устройствам пассивной оптической локации, а именно к аппаратуре, регистрирующей оптическое изображение и выделяющей на нем интересующие объекты.

Изобретение относится к технике сопровождения цели по направлению и дистанционной оценки параметров вибраций объектов по пространственным колебаниям отраженного от них оптического луча

Изобретение относится к системам определения наличия и местоположения посторонних объектов в охраняемых зонах, например на железных дорогах, в частности к локационным системам обнаружения и определения местоположения посторонних объектов в охраняемой зоне

Изобретение относится к области приборостроения, преимущественно к измерительной технике, основанной на лазерном излучении, и может быть использовано в робототехнике и на предприятиях, занимающихся разработкой, изготовлением и применением систем лазерной локации для определения местонахождения объекта на плоскости

Изобретение относится к оптико-электронной технике и может быть использовано для обеспечения информационной безопасности служебных помещений, офисов фирм, банковских учреждений и т.п

Изобретение относится к области приборостроения, преимущественно к измерительной технике, основанной на лазерном излучении, и может быть использовано в робототехнике и на предприятиях, занимающихся разработкой, изготовлением и применением систем лазерной локации для определения местонахождения материального объекта в пространстве

Изобретение относится к области определения взаимного положения объектов, один из которых служит источником электромагнитного излучения в оптическом диапазоне, а второй - его измерителем и может использоваться для создания оптических дальномеров, пеленгаторов, теодолитов, телескопов и другой оптической аппаратуры аналогичного назначения

Изобретение относится к области обнаружения в пространстве и определения местоположения объектов в воздушной среде и воде при помощи визуально-оптического контроля лазерного сканирования, которое осуществляется с помощью активного телеметрического наблюдения за траекторией распространения лазерного луча

Использование: относится к области визуализации распределения в пространстве электрических полей СВЧ диапазона. Сущность: в установке визуализации СВЧ полей применены измерительная камера «открытого» типа из двух расположенных горизонтально параллельных медных дисков, антенна-зонд, перемещающаяся при помощи двух шаговых двигателей, управляемых компьютерной программой, как по дуге окружности, так и по ее радиусу, опорный канал, включенный параллельно измерительному при помощи двух делителей мощности СВЧ. Технический результат: обеспечивается возможность получения картины величины СВЧ поля в полярных координатах, а также значительно увеличивается чувствительность и помехозащищенность измерительного процесса. 2 ил.

Изобретение относится к области оптической электроники и может быть использовано в прецизионных системах обеспечения вхождения в связь, в системах точного нацеливания узких оптических лучей, системах траекторных измерений, а также в системах обеспечения устойчивости оптического канала передачи информации, размещенных на подвижных средствах. Достигаемый технический результат - получение возможности определения угловых координат источника оптического излучения подвижными пеленгационными средствами. Сущность способа определения направления на источник оптического излучения подвижными средствами заключается в следующем. Два оптико-электронных координатора (ОЭК) устанавливают на подвижные носители (автомобили, бронемашины и др.). При этом положение ОЭК стабилизируют в вертикальной и горизонтальной плоскостях с целью удержания ортогональной ориентации приемных полей ОЭК в системе координат. С помощью навигационной системы определяют текущие координаты местоположения ОЭК и относительно них координаты фотоэлементов матричных приемников. Принимают рассеянное аэрозольным образованием оптическое излучение источника и вычисляют его угловые координаты по текущим координатам фотоэлементов, имеющих максимальное значение выходных сигналов. 2 ил.

Изобретение относится к области лазерной локации и может быть использовано в системах обнаружения оптических и оптико-электронных (ОЭ) средств наблюдения в естественных условиях и их идентификации. Перед зондированием осуществляют прием сигналов естественного фонового излучения, в котором измеряют спектральное распределение излучения и определяют в нем соотношение между интенсивностями спектральных компонент на трех выбранных длинах волн. Генерируют пучки лазерного излучения на этих длинах волн с соотношением интенсивностей пучков, соответствующим соотношению интенсивностей спектральных компонент в принятом фоновом излучении. Формируют суммарный пучок лазерного излучения и осуществляют зондирование и прием отраженного лазерного излучения на трех длинах волн и в широкой спектральной полосе. Измеряют уровни принятых оптических сигналов и определяют величины показателей световозвращения для трех длин волн и для широкой полосы длин волн. По указанным величинам формируют спектральный портрет показателя световозвращения, по которому осуществляют обнаружение и распознавание оптических и ОЭ средств наблюдения. Технический результат - повышение вероятности обнаружения и распознавания оптических и ОЭ приборов и средств наблюдения и определение их принадлежности к известным классам ОЭ приборов. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх