Секстан



Секстан
Секстан
Секстан

 

G01C1/08 - 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 2523100:

Сичкарёв Виктор Иванович (RU)

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 морского судовождения и может быть использовано в навигационных секстанах.

Известен секстан с искусственным горизонтом, например интегрирующий морской секстан ИМС [Красавцев Б.И. Мореходная астрономия / Б.И. Красавцев. - М.: Транспорт, 1986. - 255 с. - С.106-108], содержащий корпус, оптическую систему, угломерное устройство, искусственный горизонт в виде жидкостного пузырькового уровня и вспомогательные детали.

В этом секстане искусственный горизонт позволяет вести наблюдения при окологоризонтальном удержании секстана, вследствие чего секстан не позволяет измерять непосредственно разности высот светил и не приспособлен для измерения разностей азимутов светил.

Известен также навигационный секстан, например СНО-Т (секстан навигационный с осветителем) [Красавцев Б.И. Мореходная астрономия / Б.И. Красавцев. - М.: Транспорт, 1986. - 255 с. - С.103-104], содержащий секторную раму с лимбом, малое наполовину прозрачное зеркало, расположенное на раме, алидаду с осью вращения, перпендикулярной плоскости лимба, большое зеркало, расположенное на алидаде в плоскости ее оси вращения, угломерное отсчетно-стопорное устройство алидады, оптическую трубу и вспомогательные детали.

При измерении угла между направлениями на два объекта оптическую ось трубы наводят на первый объект и наблюдают его через прозрачную часть малого зеркала. Плоскость лимба секстана располагают в плоскости, проходящей через оба объекта. Алидаду вместе с закрепленным на ней большим зеркалом поворачивают до тех пор, пока в оптической трубе секстана луч, дважды отраженный от второго объекта в большом зеркале и в зеркальной части малого зеркала, не совместится с прямовидимым лучом первого объекта. Угломерное отсчетно-стопорное устройство алидады при этом покажет величину угла между большим и малым зеркалами, оцифрованного в величинах угла между направлениями на объекты.

В этом навигационном секстане отсутствует возможность непосредственного измерения одновременно разности высот и разности азимутов двух светил.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи одновременного непосредственного измерения разности высот и разности азимутов двух светил.

Технический результат изобретения состоит в возможности одновременного непосредственного измерения разности высот и разности азимутов двух светил без измерения их высот и азимутов, то есть независимо от видимости горизонта и независимо от возможности фиксации направления меридиана наблюдателя. Измеряемые разности высот и разности азимутов двух светил являются навигационными параметрами, зависящими от географического места наблюдателя, и позволяют рассчитать обсервованные координаты места наблюдения (судна) [Гаврюк М.И. Астронавигационные определения места судна / М.И. Гаврюк. - М.: Транспорт, 1973. - 176 с.]. Независимость измерений с помощью заявляемого изобретения от видимости горизонта позволяет использовать его ночью, при низовом тумане, при значительном волнении. Независимость измерений с помощью заявляемого изобретения от фиксации направления меридиана наблюдателя позволяет определять разность азимутов двух светил без привлечения гирокомпасов или магнитных компасов. Все это существенно расширяет возможности астронавигационных методов в судовождении.

Указанная задача достигается тем, что в секстане, содержащем 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, имеются следующие особенности: большое зеркало снабжено осью вращения, лежащей в плоскости этого зеркала параллельно плоскости лимба, и снабжено угломерным отсчетно-стопорным устройством, а оптическая труба снабжена жидкостным уровнем.

Существенные признаки заявляемого изобретения связаны с достигаемым техническим результатом следующим образом.

Измерение разности высот двух светил без измерения их высот возможно только при расположении светил на одном вертикале относительно наблюдателя. Для приведения направления второго светила на вертикал первого светила используется поворот большого зеркала вокруг оси, лежащей в плоскости этого зеркала параллельно плоскости лимба. Благодаря этому луч от второго светила, отраженный большим зеркалом, попадает на зеркальную часть малого зеркала и отражается от него в сторону наблюдателя, ведущего наблюдение через оптическую трубу. Через прозрачную часть малого зеркала в оптическую трубу попадает прямовидимый луч от первого светила. Таким образом, наблюдатель в оптическую трубу на вертикале первого светила видит изображение второго светила. Для измерения по одному вертикалу угла между двумя светилами, представляющего собой разность высот двух светил, используется поворот алидады вместе с большим зеркалом вокруг оси алидады, перпендикулярной плоскости лимба. Регистрация угла поворота алидады для определения разности высот производится угломерным отсчетно-стопорным устройством алидады, а регистрация угла поворота большого зеркала вокруг своей оси для определения разности азимутов производится угломерным отсчетно-стопорным устройством большого зеркала. Жидкостный уровень используется для удержания секстана в плоскости вертикала первого светила.

На фиг.1 представлена схема секстана в направлении, перпендикулярном плоскости лимба секстана; на фиг.2 - схема секстана в направлении плоскости лимба секстана перпендикулярно оптической оси трубы; на фиг.3 - схема секстана в направлении плоскости лимба секстана параллельно оптической оси трубы.

Секстан содержит секторную раму 1 с лимбом 2, малое зеркало 3, содержащее зеркальную половину 4 и прозрачную половину 5 и закрепленное на раме 1. Алидада 6 с осью вращения 7, перпендикулярной плоскости лимба 2, установлена в центре сектора рамы 1. На алидаде 6 установлено большое зеркало 8 и угломерное отсчетно-стопорное устройство 9. На раме 1 секстана установлена оптическая труба 10. Большое зеркало 8 имеет ось вращения 11, лежащую в плоскости этого зеркала параллельно плоскости лимба 2, и снабжено угломерным отсчетно-стопорным устройством 12. Оптическая труба 10 снабжена жидкостным уровнем 13.

Измерения разностей высот и разностей азимутов выполняется секстаном следующим образом.

При наблюдении двух светил (звезд или планет), расположенных на разных вертикалах относительно наблюдателя и на разных высотах, оптическую трубу 10 наводят на низко расположенное первое светило, наблюдаемое через прозрачную часть 5 малого зеркала 3. С помощью жидкостного уровня 13 плоскость лимба 2 секстана удерживают в плоскости вертикала этого светила. Поворотом большого зеркала 8 вокруг своей оси 11 с помощью угломерного отсчетно-стопорного устройства 12 приводят дважды отраженное изображение второго светила на вертикал первого светила. Поворотом алидады 6 с помощью угломерного отсчетно-стопорного устройства 9 совмещают дважды отраженное изображение второго светила с прямовидимым изображением первого светила, наблюдаемого в оптическую трубу 10. На угломерном отсчетно-стопорном устройстве алидады 9 считывают значение разности высот двух светил, а на угломерном отсчетно-стопорном устройстве большого зеркала 12 считывают значение разности азимутов двух светил.

Секстан, содержащий 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, отличающийся тем, что большое зеркало снабжено осью вращения, лежащей в плоскости этого зеркала параллельно плоскости лимба, и снабжено угломерным отсчетно-стопорным устройством, а оптическая труба снабжена жидкостным уровнем.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области технической физики и может применяться для стабилизации положения на земной поверхности крупногабаритных установок для научных исследований или промышленного оборудования.
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.

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.

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.

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.

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 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.

Изобретение относится, в частности, к области транспортного строительства и может быть использовано при автоматизации, например, землеройно-транспортных машин, предназначенных для сооружения земляного полотна, а также устройства оснований и покрытий автомобильных дорог. Горизонтальный помехозащищенный маятниковый измеритель угла с высокой чувствительностью по отношению к полезному сигналу и демпфируемый силами, пропорциональными его «абсолютной скорости», отличающийся тем, что горизонтальный маятник состоит из выполненного в виде ламинированного набора круговых тонких пластин, одним концом закрепленных на оси, а другим на дебалансной планке, помещенный в закрытый цилиндрический герметичный корпус, выполненный в виде цилиндра, ось которого совпадает с осью маятника, полностью заполненный демпфирующей жидкостью, смонтирован на плите так, чтобы одна сторона корпуса была установлена на плите шарнирно, а другая сторона закреплена к плите регулировочным болтом, с помощью которого задается величина постоянного угла α, закрытый герметичной крышкой, в которой предусмотрены отверстия с защитными пробками, и преобразователь полезного угла β в электрический сигнал. Целью изобретения является объединение положительных качеств горизонтального маятника с вертикальным, обеспечив демпфирование маятника силами, пропорциональными «абсолютной» скорости. В результате предлагаемое устройство обладает высокой чувствительностью по отношению к полезному сигналу и увеличенный период колебаний, а также при действии помехи в виде импульсного горизонтального ускорения, действующего в плоскости качания маятника, последний получает незначительное ложное отклонение β, которое вследствие демпфирования маятника относительно «жидкого тяжелого сбалансированного тела» быстро затухает. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области геолокации. В заявленном способе и устройстве, реализующем заявленный способ, осуществляют удаленное определение абсолютного азимута целевой точки наземными средствами путем создания банка изображений, географически привязанного по абсолютному азимуту только из первой точки (P1), и использования этого банка изображений в качестве азимутальной привязки из второй точки, имеющей видимое окружение, по меньшей мере, частично совпадающее с видимым окружением первой точки. Технический результат - точное дистанционное определение абсолютного азимута целевой точки с использованием наземных средств. 5 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к устройствам для измерения величины (модуля) и угла направления (аэродинамического угла) вектора истинной воздушной скорости, а также других высотно-скоростных параметров летательного аппарата, определяющих движение относительно окружающей воздушной среды. Устройство содержит генератор ионных меток, канал регистрации ионных меток в виде системы приемных электродов, расположенных по окружности с центром в точке генерации ионных меток, и блока предварительных усилителей, измерительной схемы в виде канала определения рабочего сектора, являющегося каналом грубого отсчета, канала точного измерения угла в рабочем секторе и канала истинной воздушной скорости, подключенных ко входу вычислительного устройства, выходы которого являются цифровыми выходами по аэродинамическому углу и истинной воздушной скорости. На металлической пластине-маске системы приемных электродов установлено отверстие-приемник для забора статического давления набегающего воздушного потока, которое пневмоканалом связано со входом датчика абсолютного давления, выход которого подключен ко входу вычислительного устройства. Вычислительное устройство выполнено в виде вычислителя, реализующего как алгоритмы определения аэродинамического угла и истинной воздушной скорости, так и алгоритмы определения других высотно-скоростных параметров движения относительно окружающей воздушной среды согласно уравнениям: где i - номер рабочего сектора грубого канала, в котором находится ионная метка; αo - угол, охватывающий рабочий сектор грубого канала отсчета аэродинамического угла (при αo = 90°); Asinαi и Acosαi - значения синусоидального и косинусоидального информативных сигналов, регистрируемых каналом точного отсчета угла в i-м рабочем секторе; R - расстояния от точки генерации ионной метки до окружности с приемными электродами; τν - интервал времени пролета ионной метки расстояния от точки генерации ионной метки до окружности с приемными электродами; α и VB, Н, ρH, Vпр, М - определяемые высотно-скоростные параметры; Р0 = 101325 Па = 760 мм рт.ст. и Т0 = 288,15 К - среднее абсолютное давление и средняя абсолютная температура стандартной атмосферы при Н = 0; τ = 0,0065 К/м - температурный градиент, определяющий изменение абсолютной температуры воздуха TH при изменении высоты H; R = 29,27125 м/К - газовая постоянная; k = 1,4 - показатель адиабаты воздуха; ρ0 = 0,125 кгс2/м4 - массовая плотность воздуха на высоте Н = 0. 4 ил.

Изобретение относится к устройствам для измерения углового положения. Заявленный видеоавтоколлимационный угломер для измерения взаимного углового положения автоколлимационных зеркал содержит видеодатчик, расположенный перед объективом и выполненный по схеме видеоавтоколлиматора. При этом перед объективом видеодатчика установлена призма с зеркальными боковыми гранями, обращенными к объективу и к автоколлимационным зеркалам. Причем угол между боковыми гранями призмы составляет α=180-φ/2, где φ - номинальная величина измеряемого угла между автоколлимационными зеркалами. Технический результат - возможность одним приемом измерять взаимное угловое положение двух автоколлимационных зеркал. 2 ил.

Изобретение относится к области геодезического контроля резервуаров вертикальных цилиндрических стальных и может быть использовано при поверке стальных и железобетонных резервуаров вертикальных цилиндрических, предназначенных для хранения и проведения торговых операций с нефтью, нефтепродуктами и прочими жидкостями. В заявленном способе определения величины и направления отклонения наружного контура днища резервуара вертикального цилиндрического от горизонтали геодезическим методом по нижнему периметру вышеупомянутого резервуара производят сканирование по нижнему периметру внешней поверхности стенки и наружного контура днища резервуара при помощи наземного лазерного сканера с линейной дискретностью шага сканирования в пределах от 0,5 до 5 см. Определяют пространственные координаты по осям X, Y, Z точек отражения лазерного луча от поверхности резервуара в условной системе координат, далее выполняют регистрацию сканов между собой, производят обработку цифровых данных результатов наземного лазерного сканирования, производят построение цифровой точечной трехмерной (3D) модели нижнего пояса внешней боковой поверхности стенки и наружного контура днища вышеупомянутого резервуара. Моделируют проектную цифровую трехмерную (3D) модель наружного контура днища резервуара, используя их проектные значения, совмещают ее с полученной фактической цифровой векторной трехмерной (3D) моделью наружного контура днища резервуара, в автоматическом режиме определяют расхождения между фактическими и проектными значениями, получают величины отклонения от проектной формы контура днища вышеупомянутого резервуара. Технический результат - повышение точности и достоверности определения величины и направления отклонения наружного контура днища резервуара вертикального цилиндрического методом наземного лазерного сканирования. 2 ил.
Наверх