Сканирующее устройство кругового обзора

Изобретение относится к оптико-механическим системам обзора и может быть использовано в технике активной и пассивной локации пространства. Устройство содержит неподвижный корпус, в котором установлены первый и второй подвижные блоки, образующие концентрическую конструкцию с общей осью вращения относительно неподвижного корпуса, оптический сканирующий узел, установленный на оси подвижной опоры, жестко связанной с первым подвижным блоком и кинематически связанной со вторым подвижным блоком. Каждый из подвижных блоков снабжен приводом с электродвигателем и датчиком положения, оптопары которых установлены на неподвижном корпусе. Статоры электродвигателей расположены на неподвижном корпусе, полые роторы электродвигателей первого и второго приводов, кодовые диски датчиков положения установлены на первом и втором подвижных блоках соответственно. Технический результат - повышение быстродействия, точности позиционирования и слежения. 1 ил.

 

Изобретение относится к оптико-механическим системам обзора и может быть использовано в технике активной и пассивной локации пространства.

Известно сканирующее устройство кругового обзора, разработанное по схеме, использованной при создании автоматического секстанта астроориентатора БЦ-63 ("Авиационные системы информации оптического диапазона". Справочник. М.: "Машиностроение", 1985 г., стр.76-79), в котором для обзора пространства используются два зеркала. Конструкция его состоит из неподвижного корпуса и подвижного блока. На подвижном блоке установлен оптический узел, состоящий из двух зеркал, первое из которых имеет неизменное положение относительно подвижного блока, а ось вращения второго зеркала закреплена в подвижной опоре, установленной в подвижном блоке. Второе зеркало может поворачиваться вокруг оси подвижной опоры. Вращение этого зеркала обеспечивается приводом, установленным на подвижном блоке, связанным с осью вращения зеркала через редукторную связь и состоящим из датчика положения и двигателя. Питание двигателя и датчика, передача информации о положении второго зеркала, формируемая датчиком положения, осуществляется через систему скользящих контактов. Вращение подвижного блока относительно неподвижного корпуса обеспечивается приводом через редукторную связь. Привод содержит двигатель и датчик положения, установленные на неподвижном корпусе.

Недостатком этого сканирующего устройства кругового обзора являются излишняя масса и моменты инерции подвижного блока, снижающие быстродействие, а также наличие скользящих контактов, снижающих надежность.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является "Сканирующее устройство кругового обзора" (патент РФ 2271553, G01S 17/66, опубл. 10.03.06 г., Бюл. №7), содержащее неподвижный корпус, в котором установлены первый и второй подвижные блоки, образующие концентрическую конструкцию с общей осью вращения относительно неподвижного корпуса, оптический сканирующий узел, установленный на подвижной опоре, жестко связанной с первым подвижным блоком, и кинематически связанный со вторым подвижным блоком, каждый из подвижных блоков снабжен приводом с электродвигателем и датчиком положения, оптопары которых установлены на неподвижном корпусе.

Недостатком этого сканирующего устройства является снижение точности позиционирования за счет зазоров в зубчатых зацеплениях, кинематической погрешности изготовления и установки зубчатых колес. Наличие этих погрешностей увеличивает колебание подвижных блоков при остановках, реверсе и в режиме слежения за движущимися источниками излучения, что увеличивает время переходных процессов и снижает точность позиционирования подвижных блоков, при этом увеличивается потребляемая мощность.

Технический результат изобретения заключается в повышении быстродействия, точности позиционирования и слежения за счет установки роторов электродвигателей и кодовых дисков датчиков непосредственно на подвижные корпуса, исключая тем самым применение зубчатых зацеплений, что позволит значительно уменьшить габариты и массу сканирующего устройства, улучшить динамические характеристики и обеспечить плавное вращение подвижных элементов.

Технический результат достигается тем, что в сканирующем устройстве кругового обзора, содержащем неподвижный корпус, в котором установлены первый и второй подвижные блоки, образующие концентрическую конструкцию с общей осью вращения относительно неподвижного корпуса, оптический сканирующий узел, установленный на подвижной опоре, жестко связанной с первым подвижным блоком и кинематически связанной со вторым подвижным блоком, каждый из подвижных блоков снабжен приводом с электродвигателем и датчиком положения, оптопары которых установлены на неподвижном корпусе, статоры электродвигателей расположены на неподвижном корпусе, полые роторы электродвигателей первого и второго приводов, кодовые диски датчиков положения установлены на первом и втором подвижных блоках соответственно.

На чертеже представлено сканирующее устройство кругового обзора.

Сканирующее устройство кругового обзора содержит неподвижный корпус 1, в котором установлены первый подвижный блок 2 и второй подвижный блок 3, образующие концентрическую конструкцию с общей осью вращения относительно неподвижного корпуса 1. Оптический сканирующий узел 4 установлен на оси 6 подвижной опоры 5, жестко связанной с первым подвижным блоком 2. Ось 6 подвижной опоры 5 вращается перпендикулярно оси вращения подвижных блоков 2 и 3. Подвижная опора 5 жестко связана с первым подвижным блоком 2 и кинематически, через коническую шестерню 7, со вторым подвижным блоком 3. Подвижные блоки 2 и 3 снабжены приводами с электродвигателями и датчиками положения 8 и 9, оптопары которых установлены на неподвижном корпусе 1. На неподвижном корпусе 1 расположены статоры 10 и 11 электродвигателей приводов. На первом подвижном блоке 2 установлены полый ротор 12 первого электродвигателя, кодовый диск первого датчика положения 8 (азимутального). На втором подвижном блоке 3 установлены полый ротор 13 второго электродвигателя, кодовый диск второго датчика положения 9 (угломестного).

Сканирующее устройство кругового обзора работает следующим образом. Второй подвижный блок 3, установленный в неподвижном корпусе 1, при подаче напряжения на статор 11 второго электродвигателя начинает вращаться вместе с полым ротором 13 второго электродвигателя. Через кинематическую связь между зубчатым венцом второго подвижного блока 3 и конической шестерней 7 вращение передается оптическому сканирующему узлу 4, а датчик положения 9 будет выдавать координаты положения сканирующего узла 4 по углу места. Для исключения одновременного вращения по азимуту первого подвижного блока 2 подается кодированное напряжение на статор 10 первого электродвигателя, которое фиксирует первый подвижный блок 2 от проворота.

Подача одинакового напряжения на статоры 10 и 11 электродвигателей приведет во вращение полые роторы 12 и 13 электродвигателей, а значит и подвижные блоки 2 и 3 с одинаковой угловой скоростью, следовательно, сканирующий узел 4 будет вращаться только по азимуту, а датчик положения 8 будет выдавать соответствующие координаты по азимуту.

При подаче разных значений напряжения на статоры 10 и 11 электродвигателей первый подвижный блок 2 и второй подвижный блок 3 будут вращаться с разными скоростями, следовательно, подвижная опора 5 и сканирующий узел 4 будут вращаться по азимуту со скоростью первого подвижного блока 2. По углу места, через узел преобразования разности скоростей вращения, ось подвижной опоры 6, сканирующий узел 4 будут вращаться со скоростью, равной разности скоростей вращения первого подвижного блока 2 и второго подвижного блока 3.

Таким образом, подавая заранее выбранные комбинации напряжений на статоры электродвигателей, можно управлять движением сканирующего элемента по любому закону, обнаруживать источники излучения и слежение за ними в пределах всего полусферического пространства. При этом повышается быстродействие, точность позиционирования и слежения, снижается потребляемая мощность.

Сканирующее устройство кругового обзора, содержащее неподвижный корпус, в котором установлены первый и второй подвижные блоки, образующие концентрическую конструкцию с общей осью вращения относительно неподвижного корпуса, оптический сканирующий узел, установленный на оси подвижной опоры, жестко связанной с первым подвижным блоком и кинематически связанной со вторым подвижным блоком, каждый из подвижных блоков снабжен приводом с электродвигателем и датчиком положения, оптопары которых установлены на неподвижном корпусе, отличающееся тем, что статоры электродвигателей расположены на неподвижном корпусе, полые роторы электродвигателей первого и второго приводов, кодовые диски датчиков положения установлены на первом и втором подвижных блоках соответственно.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиоэлектронным устройствам и представляет собой пассивную комбинированную систему скрытого круглосуточного наблюдения за наземной и/или надводной обстановкой на дальности до 20 км в пределах прямой видимости, в том числе обнаружения и распознавания объектов наблюдения с удаленного рабочего места оператора.

Изобретение относится к обнаружению объектов. .

Изобретение относится к устройствам селекции объектов на неоднородном удаленном фоне. .

Изобретение относится к автоматическому регулированию, предназначено для систем автоматического наблюдения и сопровождения за подвижными объектами в пространстве преимущественно с качающегося основания и может быть использовано для управления воздушным движением.

Изобретение относится к области систем слежения за подвижными объектами, в том числе с качающегося основания, а также может быть использовано для управления воздушным движением.

Изобретение относится к оптико-электронным устройствам, предназначенным для обнаружения источников оптического излучения и диагностирования оптических характеристик этих источников.

Изобретение относится к области систем наведения и автоматического сопровождения объектов в пространстве, преимущественно с подвижного основания. .

Изобретение относится к области неразрушающего контроля нефтегазопроводов и может быть использовано для целей бесконтактного оптического определения пройденного расстояния на борту внутритрубного снаряда-дефектоскопа.

Изобретение относится к оптико-механическим системам обзора и может быть использовано в технике активной и пассивной локации пространства. .

Изобретение относится к фотоследящим устройствам и может быть использовано в системах обнаружения, слежения и управления за воздушным движением. Устройство включает приемники сигналов, которые установлены на правом и левом карданных подвесах и содержат защищенные тубусами фотоэлементы, установленные в защитном корпусе с увиолевым стеклом. Датчики токов, установленные в электрической цепи фотоэлементов, связаны многоканальными кабелями с программно-логическими комплексами, которые кабелями связаны с системным блоком компьютера и телевизионной системой монитора компьютера. Правый и левый карданные подвесы приемников сигналов соединены интегрированными шаговыми сервоприводами с системным блоком компьютера. Технический результат заключается в уменьшении времени поиска воздушного объекта за счет замены обработки информации спектра радиоволн видимого диапазона на спектр радиоволн ультрафиолетового диапазона, независимость определения объекта от помех. 4 ил.

Изобретение может быть использовано в ретрорефлекторных системах (PC) космических аппаратов. Кольцевая ретрорефлекторная система состоит из уголковых отражателей с пирамидальной вершиной и основанием, на боковых гранях которых имеется отражающее покрытие. В каждом уголковом отражателе один из трех двугранных углов при вершине выполнен с заданным отступлением от 90°. Вершины уголковых отражателей расположены равномерно по окружности так, что основания уголковых отражателей расположены в одной плоскости. Каждый уголковый отражатель развернут таким образом, чтобы проекция ребра двугранного угла уголкового отражателя, выполненного с заданным отступлением от 90°, на плоскость составляла с касательной к окружности одинаковые углы для всех уголковых отражателей. Проекции диаметрально противоположных ребер двугранных углов уголковых отражателей, выполненных с заданным отступлением от 90°, параллельны. Технический результат - повышение точности измерения расстояния до центра РС и возможность ее использования в одноосно ориентированных спутниках, например, ГЛОНАСС. 3 ил.

Изобретение относится к области оптико-электронных устройств слежения, преимущественно к наземному комплексу для обнаружения и распознавания объектов. Наземный транспортный комплекс для обнаружения и распознавания объектов включает наземное транспортное средство, систему электропитания и оптико-электронную систему. Оптико-электронная система содержит видеокамеру и тепловизор и установлена на опорно-поворотном устройстве, закрепленном на подъемно-мачтовом приспособлении и выполненном с возможностью вращения на 360 градусов в азимутальной плоскости, а также с возможностью перемещения по углу места. Опорно-поворотное устройство выполнено с возможностью вращения в азимутальной плоскости со скоростью до 120 градусов в секунду и перемещения по углу места на ±60 градусов со скоростью до 100 градусов в секунду. Оптико-электронная система выполнена с возможностью одновременного вывода изображения с камеры и тепловизора на два монитора. Программное обеспечение комплекса выполнено с возможностью его функционирования под управлением операционной системы Ubuntu Linux. Достигается повышение скорости обнаружения и распознавания объектов. 5 з.п. ф-лы, 7 ил.
Способ относится к оптическим стереоскопическим способам определения местонахождения объекта в окружающем пространстве. При реализации способа принимают и регистрируют опорное и сравниваемое изображения двумя идентичными оптическими системами. Формируют разностные изображения путём вычитания сравниваемого изображение из опорного и опорного из сравниваемого. Обнуляют отрицательные значения в разностных изображениях. И определяют расстояние до объекта на основании сдвига между ненулевыми фрагментами разностных изображений. Причём расстояние между точками регистрации каждой пары опорного и сравниваемого изображений последовательно уменьшают при приближении объектов к оптической системе. Технический результат заключается в согласовании базисного расстояния регистрации кадров стереопары в процессе перемещения оптических систем в пространстве. 3 з.п. ф-лы, 8 ил.

Система позиционирования и слежения за Солнцем концентраторнойфотоэнергоустановки, содержащая платформу с концентраторными каскадными модулями, подсистему азимутального вращения, подсистему зенитального вращения, силовой блок, блок управления положением платформы с блоком памяти, содержащий микроконтроллер, оптический солнечный датчик, фотоприемники которого выполнены в виде каскадных фотопреобразователей, датчик оборотов первого электродвигателя, датчик оборотов второго электродвигателя. Система обеспечивает сопровождение солнечного диска с необходимой точностью независимо от погодных условий и сводит к минимуму собственное потребление энергии за счет исключения срабатывания оптического солнечного датчика при его засветке от светлых пятен в облаках. 2 ил.
Способ автоматического обнаружения целей может быть использован при модернизации и разработке образцов военной техники сухопутных войск. Достигаемый результат - обеспечение реализации одновременного выполнения функций автоматического обнаружения и государственного опознавания целей, что в итоге сокращает время решения огневой задачи, исключение ситуаций случайного обстрела и поражения своих сил и средств. Сущность изобретения состоит в том, что в способе автоматического обнаружения целей с использованием лазерного локатора, заключающемся в наведении оператором с помощью своего оптико-электронного прицела лазерного локатора на предполагаемую цель, формировании им зондирующего импульса, приеме и обработке приемным устройством отраженного лазерного излучения от оптико-электронного прибора цели и выдаче сигнала о наличии или отсутствии цели, при этом зондирующий импульс содержит кодированную информацию запросчика системы государственного опознавания цели, приемное устройство системы государственного опознавания, установленное на цели, принадлежащей к своим войскам, принимает и обрабатывает полученный кодированный зондирующий импульс и передает ответный кодированный радиосигнал, подтверждающий принадлежность цели к своим войскам. Запросчик системы государственного опознавания принимает кодированный радиосигнал и информирует оператора о принадлежности цели к своим войскам, а при отсутствии от цели подтверждающего кодированного радиосигнала информирует оператора о принадлежности цели к противнику.

Способ противодействия управляемым боеприпасам (УБП) базируется на поэтапном воздействии оптического сигнала на оптико-электронный (ОЭК) УБП в зависимости от координат его местоположения, их разброса и временных промежутков энергетической доступности фоточувствительной площадки его приемника. Предварительно осуществляют по сопровождающему оптическому излучению составных элементов (корпуса ракеты, двигателя) обнаружение и пеленгацию УБП. Далее производят локацию ОЭК УБП оптическим сигналом в интересах формирования базы данных о структуре и характеристиках функционирования ОЭК УБП и его пространственном местоположении и ориентации относительно оптико-электронного средства поражения (ОЭСП). Согласование полей зрения ОЭК УБП и приемопередающего канала ОЭСП в зависимости от их взаимного местоположения и скорости сближения с учетом ошибок пеленгации и целеуказания осуществляют управлением углом расходимости лазерного излучения. Также формируют относительно ОЭСП три зоны воздействия оптического сигнала на фотоприемник ОЭК УБП: дальняя, средняя и ближняя. Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности радиоэлектронного поражения оптико-электронных средств, входящих в состав высокоточного оружия. 3 ил.

Способ определения местоположения огневых точек противника и устройство, его реализующее, основано на том, что выполняют на карте привязку оператора к местности, проводят калибровку размеров изображения на мониторе компьютера с размерами реальных объектов окружающей среды. Далее устанавливают видеокамеру и вертикально два размещенных друг над другом лазерных излучателя, ориентированных по вертикальной оси. Проводят сканирование лазерными излучателями в намеченном секторе с образованием лазерных плоскостей, фиксируют точки пересечения вылетевшего снаряда с лазерными плоскостями, соединяют точки линией, которую экстраполируют до пересечения с поверхностью земли, определяют ее длину, высоту точки пересечения вылетевшего снаряда и вычисляют расстояние до огневой точки. Технический результат - упрощение конструкции устройства, реализующего способ, облегчение его эксплуатации. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Автогидирующая оптико-механическая система со встречной засветкой оптоволокна содержит оптическое волокно, соединяющее входную и оптическую системы спектрографа и детектор смещения изображения центра звезды с входного торца оптического волокна. При этом вход оптического волокна вклеен по центру одной из граней оптической призмы. Причем перед оптической призмой по ходу луча расположены два компенсирующих оптических элемента, выполненных в виде плоскопараллельных пластин, каждый из которых имеет возможность вращения вокруг своей оси. Оси оптических элементов расположены в ортогональных плоскостях, а их приводы выполнены в виде электродвигателей, управляемых с помощью персонального компьютера посредством специального алгоритма. Технический результат заключается в упрощении конструкции и технологии изготовления автогидирующей оптико-механической системы оптоволоконного спектрографа, основанной на встречной засветке оптоволокна. 1 ил.

Изобретение относится к лазерной дальнометрии. Техническим результатом является увеличение дальности действия лазерного дальномера. Заявленное устройство для измерения расстояния до цели посредством дальномера (1) содержит: лазерный импульсный излучатель (2), приемник (3) лазерных эхосигналов (31), рассеиваемых обратно целью, содержащий устройство (10) пространственного детектирования, которое содержит по меньшей мере один фотодиод, установленный в качестве интегратора и выполненный с возможностью обеспечения так называемого пространственного сигнала, и устройство (11) временного детектирования, которое содержит по меньшей мере один фотодиод, соединенный с трансимпедансной схемой и выполненный с возможностью обеспечения так называемого временного сигнала, средство (4) обработки пространственного сигнала и временного сигнала, содержащее блок (17) вычисления расстояния до цели, при этом временной сигнал имеет форму кадра данных, который является записью данных, детектированных на протяжении заданного времени, отличающееся тем, что средство (4) обработки содержит: средство (16) постинтегрирования временных сигналов, соединенное по выходу с блоком вычисления расстояния до цели, средство (14) выбора временных сигналов, передаваемых к средству постинтегрирования, в зависимости от пространственного сигнала, соединенное с устройством (10) пространственного детектирования и с устройством (11) временного детектирования. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к оптико-механическим системам обзора и может быть использовано в технике активной и пассивной локации пространства

Наверх