Устройство для обнаружения и измерения азимутального угла светоизлучающих импульсных объектов



Устройство для обнаружения и измерения азимутального угла светоизлучающих импульсных объектов
Устройство для обнаружения и измерения азимутального угла светоизлучающих импульсных объектов

 

G01C1/00 - Измерение расстояний, горизонтов или азимутов; топография, навигация; гироскопические приборы; фотограмметрия (измерение размеров или углов предметов G01B; измерение уровня жидкости G01F; измерение напряженности или направления магнитных полей вообще, кроме магнитного поля Земли, G01R; радионавигация, определение расстояния или скорости, основанное на эффекте распространения радиоволн, например эффекта Доплера, на измерении времени распространения радиоволн; аналогичные системы с использованием другого излучения G01S; оптические системы для этих целей G02B; карты, глобусы G09B)

Владельцы патента RU 2494343:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет геодезии и картографии" (МИИГАиК) (RU)

Изобретение относится к области угловых измерений, в частности к системам обнаружения и измерения азимутальных координат импульсных источников излучения, таких как вспышки при запуске ракет, ПТУРС. Устройство для обнаружения и измерения азимутального угла светоизлучающих импульсных объектов, содержит N образующих кольцо приемных оптических каналов, оптические оси которых расположены в азимутальной плоскости через угол Δα=360°/N, N приемников излучения, расположенных в фокальной плоскости каждого канала и подключенных к электронному тракту, при этом в него включено дополнительное аналогичное кольцо из N приемных оптических каналов, повернутое в азимутальной плоскости на угол Δα/2, а приемники излучения каналов второго кольца подключены к электронному тракту. Технический результат - повышение надежности обнаружения объекта и увеличение точности измерения азимутальных координат. 2 ил.

 

Изобретение относится к области угловых измерений, в частности к системам обнаружения и измерения азимутальных координат импульсных источников излучения, таких как вспышки при запуске ракет, ПТУРС.

Известны устройства для измерения азимута светоизлучающих объектов, содержащие N приемных объективов, оптические оси которых расположены в азимутальной плоскости так, что угол между оптическими осями соседних приемных объективов равен 360°/N [1, 2, 3]. Недостатком данных устройств является низкая точность измерения азимута и недостаточная дальность действия.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для определения азимута светоизлучающих объектов, содержащее одно кольцо из N клиновидных секторных объективов с углами клина по азимуту 360°/N, по углу места угол клина задается требуемым угловым полем, входной конец клина выполнен в виде сферы, выходной торец плоский и совпадает с фокальной плоскостью объектива, объективы соприкасаются боковыми поверхностями и образуют кольцевую монолитную оптическую систему, выходной торец каждого объектива оптически сопряжен с фоточувствительным слоем приемника излучения, подключено к соответствующему входу блока обработки сигналов [3]. Недостатком данного устройства является недостаточная точность измерения азимутальной координаты и низкая обнаружительная способность.

Целью изобретения является повышение надежности обнаружения объекта и увеличение точности измерения азимутальных координат.

Указанная цель достигается тем, что в конструкцию устройства включено дополнительное кольцо секторных объективов, аналогичное первому, но смещенное по азимуту на угол, равный половине угла сектора, то есть на угол Δα=360°/2N.

Количество секторных объективов, таким образом, увеличивается в два раза, поэтому пространственное разрешение определяемое углом между оптическими осями секторов Δα, в два раза увеличивается по сравнению с прототипом, то есть точность измерения координат увеличивается в два раза. При этом площадь входного зрачка, определяемая входной поверхностью секторного объектива остается неизменной, поэтому сохраняется прежняя обнаружительная способность. В том случае, если число секторов в каждом кольце уменьшить вдвое, оставить равным N, как в прототипе, площадь входного зрачка увеличится вдвое, что соответственно увеличит обнаружительную способность устройства.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена принципиальная оптическая схема устройства для обнаружения импульсных целей и измерения их азимутальных координат, а на фиг.2 показана оптическая схема одного из оптических каналов устройства.

Устройство содержит два кольца секторных объективов, выполненных в виде клиньев. Каждое кольцо содержит N секторных объективов 1. Объектив представляет собой линзу, передняя (входная) поверхность 2 которой является светосильной (сферической или асферической), а задняя (выходная) 3 - плоской. Угол сектора равен 360°/N. Выходная поверхность объектива сопряжена с чувствительной площадкой приемника излучения 4, размерами a×b, определяющими азимутальное угловое поле α и высотное поле h. Секторные объективы примыкают друг к другу боковыми гранями, образуя кольцо.

Устройство работает следующим образом. Поток излучения от цели, расположенной в угловом поле a×h одного из объективов, попадает на чувствительную площадку приемника излучения, находящегося в фокальной плоскости объектива. Сигнал с приемника излучения поступает в электронный тракт обработки сигнала (на чертежах не показан). Азимутальная координата определяется по номеру оптического канала, в который поступает излучение от цели. Обнаружение производится по дешифрировочным признакам цели, заложенным в алгоритм обнаружения, реализуемый в электронном тракте, к которому подключены приемники излучения. Использование дополнительного кольца секторных объективов, смещенных на Δα, позволяет либо увеличить вдвое площадь входного зрачка, либо, сохранив зрачок, вдвое увеличить пространственное разрешение по азимуту.

Устройство для обнаружения и измерения азимутального угла светоизлучающих импульсных объектов, содержащее N образующих кольцо приемных оптических каналов, оптические оси которых расположены в азимутальной плоскости через угол Δα=360°/N, N приемников излучения, расположенных в фокальной плоскости каждого канала и подключенных к электронному тракту, отличающееся тем, что в него включено дополнительное аналогичное кольцо из N приемных оптических каналов, повернутое в азимутальной плоскости на угол Δα/2, а приемники излучения каналов второго кольца подключены к электронному тракту.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для контроля и юстировки различных оптических деталей, сборок и приборов. .

Изобретение относится к оптико-электронным системам и может быть использовано в углоизмерительных приборах ориентации космических аппаратов. .

Изобретение относится к оптико-электронным системам и может быть использовано в углоизмерительных приборах, предпочтительно в звездных приборах ориентации космических аппаратов.

Изобретение относится к технике измерений, может использоваться в геодезическом приборостроении и предназначено для использования при измерении угловых координат летательных аппаратов.

Изобретение относится к области метрологии в геодезической отрасли. .

Изобретение относится к области измерений азимутальных координат, в частности к автоматическим угломерным оптико-электронным устройствам, предназначенным для обнаружения импульсных светоизлучающих объектов (целей) и измерения их азимутальных координат.

Изобретение относится к геодезическому приборостроению, в частности к способам и устройствам для геодезических измерений. .

Изобретение относится к областям измерительной техники и геодезического приборостроения и может быть использовано в геодезии при полевых геодезических работах, а также в метрологии для калибровки спутниковых GPS-приемников. Техническим результатом является повышение точности полевых измерений, расширение функциональных возможностей тест-объекта при калибровке спутниковых приемников и возможность выполнения одновременного тестирования нескольких спутниковых приемников с максимальной точностью в реальных условиях. Устройство тестирования и аттестации спутниковых GPS-приемников (УТАСП) содержит тест-объект, выполненный сборно-разборным в виде установленной на штативе базы-крестовины, содержащей платформу с ложементом для фиксированной установки дополнительных плеч-базисов при тестировании 2-х и более GPS-приемников и лимбом, размещенным под платформой. Плечи-базисы в виде телескопических трубок укреплены на платформе в посадочных гнездах и установлены под фиксированным углом по отношению друг к другу, образуя базу-крестовину. На концах каждого плеча-базиса выполнены площадки для установки GPS-приемников в положениях A, B, С, D. При этом равная фиксированная длина плеч-базисов задается и фиксируется с помощью блока линейных перемещений, включающего линейные шкалы с микрометренными винтами и направляющими со стопорными зажимами, укрепленными на телескопических трубках. 5 ил.

Изобретение относится к области астрономо-геодезических измерений и может быть использовано для определения по звездам астрономических азимутов направлений на земные ориентиры для решения разнообразных задач инженерной геодезии. Способ определения астрономического азимута и широты по неизвестным звездам включает измерение теодолитом зенитных расстояний наблюдаемой неизвестной звезды и горизонтальных направлений на нее и на земной предмет, вычисление места севера и азимута как разности горизонтального направления на земной предмет и места севера. Измерения теодолитом проводят четырехкратно через промежутки времени не более 60 мин и место севера вычисляют по формуле: tg MN=A/B, а широту определяют дважды по формулам: tg φ=[sin z2 cos(N2-MN)-sin z1(N1-MN]:(cos z1-z2); tg φ=[sin z4 cos (N4-MN)-sin z3(N3-MN)]:(cos z3-z4). Техническим результатом является расширение функциональных возможностей и повышение точности совместного определения азимута и широты. 4 ил.
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения азимута направления из заданной точки, называемой исходной точкой, на Мекку, называемую точкой цели, географические координаты которой известны. Для определения требуемого азимута необходимо определить географические координаты исходной точки, точки цели и некоторой базовой точки, в качестве которой проще всего взять Северный магнитный полюс. Угол между базовым направлением, т.е. направлением на базовую точку, и направлением на точку цели, который и является искомым азимутом, является разностью угла между направлением из исходной точки на географический Северный полюс и направлением на точку цели и угла между направлением из исходной точки на Северный магнитный полюс и на географический Северный полюс. Устройство сможет определять направление на Мекку, что необходимо для совершения молитвы человеку, исповедующему ислам, и может быть выполнено в виде молитвенного коврика. При этом при ориентации развернутого молитвенного коврика относительно сторон горизонта, соответствующей направлению некоторой метки на коврике на Мекку, индикация этого направления может быть осуществлена за счет изменения цвета или интенсивности цвета встроенного в молитвенный коврик дисплея на жидких кристаллах.

Изобретение относится к области технической физики и может применяться для стабилизации положения на земной поверхности крупногабаритных установок для научных исследований или промышленного оборудования. Устройство для измерения угла наклона относительно земной поверхности включает в себя источник света, кювету с жидкостью, поверхность которой установлена на пути движения света, регистрирующее устройство отраженного от поверхности жидкости луча света. При этом имеется общее для всех элементов основание, источник света выполнен в виде одномодового стабилизированного лазерного источника, кювета содержит вязкую диэлектрическую жидкость, например масло, с отношением толщины слоя жидкости в кювете к диаметру кюветы в пределах от 0.04 до 0.06, регистрирующее устройство выполнено в виде позиционно чувствительного фотоприемного устройства с блоком регистрации, а угол наклона основания определятся как изменение положения пятна отраженного от поверхности жидкости лазерного луча на позиционно-чувствительном фотоприемнике. Результатом применения предлагаемого изобретения является улучшение стабилизации положения крупномасштабных промышленных или научно-исследовательских комплексов, таких как Международный линейный коллайдер (ILC), современные телескопические системы и др. в условиях сейсмических шумов земного и индустриального происхождения, а также регистрация поверхностных сейсмических волн. 1 ил.

Секстан // 2523100
Изобретение относится к области морского судовождения и может быть использовано в навигационных секстанах. Технический результат изобретения заключается в возможности одновременного и непосредственного измерения разности высот и разности азимутов двух светил без измерения их высот и азимутов. Секстан содержит секторную раму с лимбом, малое наполовину прозрачное зеркало, расположенное на раме, алидаду с осью вращения, перпендикулярной плоскости лимба, большое зеркало, расположенное на алидаде, угломерное отсчетно-стопорное устройство алидады, оптическую трубу и вспомогательные детали. Большое зеркало снабжено осью вращения, лежащей в плоскости этого зеркала параллельно плоскости лимба, и снабжено угломерным отсчетно-стопорным устройством. Оптическая труба снабжена жидкостным уровнем. 3 ил.

Изобретение относится к области геодезии, в частности к высокоточным измерениям для определения критических деформаций. Предложен способ высокоточных измерений инженерных объектов сканирующими лазерными системами (ЛИС) с применением программного обеспечения управления и обработки результатов по двум координатам в реальном масштабе времени и устройство для его осуществления. Сканирующий лазерный пучок задает опорное направление в реальном масштабе времени, используя математический аппарат, наиболее адаптированный к геодезическим измерениям и позволяющий производить одновременные равноточные измерения в нескольких точках исследуемого объекта, расположенных в створе. Технический результат - сокращение временных интервалов измерений, производимых в процессе длительного и непрерывного геодезического мониторинга, обеспечивая точность измерений на протяженных трассах и их отрезках. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к технике измерений, может использоваться в геодезическом приборостроении и предназначено для использования в составе устройств измерения угловых координат летательных аппаратов. Известный прототип изобретения не позволяет в ходе селекции идентифицировать подвижные цели при наличии нескольких объектов, поскольку на кадре результирующего изображения присутствуют два изображения каждой движущейся цели - прямое и инверсное, которое запаздывает относительно первого (основного) изображения на время, равное периоду следования кадров. Для устранения инверсных изображений, создающих эффект "ложных целей", в устройство селекции вводится блок вычисления компиляционного кадра. Технический результат предлагаемого устройства селекции подвижных целей - повышение точности селекции подвижных целей за счет подавления их инверсных (ложных) изображений. 1 илл.

Изобретение относится к навигационному приборостроению и может быть использовано в магнитных курсоуказателях для скоростных судов как для визуального съема показаний, так и для дистанционной передачи курса в судовые системы автоматики. Магнитный курсоуказатель для скоростных судов содержит прозрачный корпус котелка, выполненный в виде сферы, заполненной компасной жидкостью, магниточувствительный элемент, расположенный внутри корпуса и состоящий из поплавка, шкалы, магнитов и опорного узла, в который вставляется игла компаса. Магнитный курсоуказатель дополнительно содержит датчик электронной передачи сигнала курса, расположенный на дне корпуса компаса таким образом, что одна его принимающая горизонтальной составляющей магнитного поля земли Нх лежит по диаметральной линии корпуса котелка, а вторая принимающая Ну перпендикулярна ей. Магниточувствительный элемент имеет положительную плавучесть в компасной жидкости, опорный узел магниточувствительного элемента выполнен в виде конуса, магниты магниточувствительного элемента расположены ниже центра точки опоры, на боковой поверхности поплавка по периметру расположена шкала для визуального отсчета курса. Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции, повышение точности съема отсчетов. 1 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в точном приборостроении и метрологии. Способ заключается в кодировании измерительного диапазона прибора с помощью светоконтрастных щелей сигнальной маски, устанавливаемой на объекте, формировании изображения этой щели в плоскости приемной ПЗС(КМОП)-матрицы, передаче этого изображения в вычислительный блок. При этом в схему прибора вводится внутренний эталон угла, реализованный изменением топологии сигнальной маски за счет одной дополнительной светоконтрастной щели с центральным углом между ней и штатной щелью, измеряются вариации Δε(φ) угла ε на различных углах φ разворота ротора в диапазоне 0<φ<360° и по этим вариациям вычисляются систематические погрешности Δφс(φ) измерительной шкалы энкодера. Технический результат - упрощение измерения погрешностей. 1 ил.

Электронно-цифровое устройство относится к технике измерений, может использоваться в геодезическом приборостроении для измерения угловых координат летательных аппаратов. Данное устройство содержит: объектив канала наблюдения, опорно-поворотное устройство, фотоприемное устройство канала наблюдения, матрицу фотодетекторов, устройство считывания информации и аналого-цифровой преобразователь, механизмы вертикального и горизонтального наведения, вертикальный и горизонтальный диски с кодовыми дорожками, блок считывания с вертикального диска и блок считывания с горизонтального диска, первый преобразователь угол-код и второй преобразователь угол-код, видеоконтрольный адаптер, видеоконтрольное устройство, блок формирования отсчетов, блок управления и преобразования информации, блок синхронизации, преобразователь кодов и преобразователь время-код, устройство регистрации, пульт дистанционного управления, а также устройство селекции подвижных целей, содержащее блок оперативной памяти текущего кадра видеоизображения, блок оперативной памяти предыдущего кадра видеоизображения, блок вычисления разностей кадров видеоизображений, блок оперативной памяти текущего кадра видеоизображения, блок суммирования разностей кадров видеоизображений, устройство регистрации, блок оперативной памяти текущих значений кодов, блок оперативной памяти предыдущих значений кодов, блок вычисления относительного сдвига кадров видеоизображений, устройство управления памятью, связанные соответствующим образом. Технический результат - возможность селектировать подвижные объекты на общем наблюдаемом фоне. 1 ил.
Наверх