Изобретение относится к оптико-электронным приборам и может использоваться для поиска, обнаружения и определения координат теплоизлучающих объектов в полусферической зоне обзора. Технический результат заключается в создании компактного быстродействующего теплопеленгатора с уменьшенными габаритными размерами, массой и энергопотреблением. Указанный результат достигается за счет того, что устройство содержит сферический обтекатель, сканирующий элемент в виде прямоугольной призмы с приводами электродвигателей и датчиками углового положения, оптическую систему, содержащую входной и выходной компоненты, а также матричное фотоприемное устройство с охлаждаемой диафрагмой, подключенное к устройству вычисления и управления. Обзор требуемой зоны пространства осуществляется за счет вращения призмы с постоянной угловой скоростью вокруг вертикальной оси и колебательного движения относительно горизонтальной оси. Сущность изобретения состоит в том, что входной компонент оптической системы является фокусирующим объективом и размещен внутри полых роторов электродвигателей приводов сканирующего элемента, а выходной компонент оптической системы является проекционным объективом. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к приборостроению, а именно к оптико-электронным приборам - теплопеленгаторам (ТП), предназначенным для обнаружения и определения координат теплоизлучающих объектов в полусферической зоне обзора. Такие приборы находят применение в системах индивидуальной защиты летательных аппаратов (ЛА) от ракетных атак.
Один из путей просмотра полусферической зоны пространства заключается в использовании широкопольного объектива типа «рыбий глаз» с угловым полем 180°, в фокальной плоскости которого размещено матричное фотоприемное устройство (МФПУ) (см. Обзорно-панорамные оптико-электронные системы // Известия вузов, Приборостроение. 2002. Т. 45. №2. С. 37-45). Преимуществом «смотрящей» системы является отсутствие подвижных деталей, но вместе с тем она обладает пониженной разрешающей способностью и недостаточной дальностью обнаружения, что обусловлено ограниченными размерами матриц разработанных к настоящему времени фотоприемников.
Второй путь просмотра полусферы, позволяющий улучшить обнаружительные характеристики системы, состоит в использовании сканирующего элемента в сочетании с многоэлементным фотоприемником. Сканирующие ТП обеспечивают высокую разрешающую способность при определении направления на источник инфракрасного излучения и 
чувствительность, чем смотрящие.
Известно сканирующее устройство кругового обзора (см. патент на изобретение РФ №2271553, МПК G01S 17/66, опубл. 10.03.2006 г.), позволяющее осуществлять просмотр полусферической зоны пространства. Устройство содержит два сканирующих зеркала, установленных на платформе, вращающейся вокруг вертикальной оси с помощью привода. Кроме того, первое по ходу лучей зеркало может поворачиваться вокруг горизонтальной оси с помощью механической передачи от второго привода. За счет вращения обоих зеркал вокруг вертикальной оси и одного - вокруг горизонтальной оси осуществляется сканирование полусферической зоны пространства. Одним из недостатков устройства применительно к его использованию в ТП для защиты ЛА являются увеличенные размеры головной части, выступающей в воздушный поток. Второй недостаток заключается в невозможности применения монолитного сферического обтекателя из-за недопустимых аберраций, возникающих вследствие децентрировки входящего пучка лучей относительно вертикальной оси вращения, на которой должен находиться центр обтекателя.
Известно устройство с круговой зоной обзора (см. Оптико-электронная система кругового обзора // Оптический журнал. 2014. Т. 81. №9. С. 15-22, рис. 3), содержащая сферический обтекатель, двухкоординатный сканирующий элемент в виде прямоугольной призмы, снабженный приводами и датчиками углового положения, фокусирующую систему и МФПУ. Матрица чувствительных элементов фотоприемника и оптическая система в целом формируют в пространстве объектов поле зрения (кадр), перемещающийся в зоне обзора за счет непрерывного вращения прямоугольной призмы в азимутальном направлении и скачкообразного перехода с одной строки на другую по угломестной координате. Между фокусирующей системой, представляющей собой короткофокусный объектив, и сканирующей призмой размещены линзовый телескоп с ломающими зеркалами, компенсатор поворота изображения в виде призмы Дове и вращающиеся оптические клинья. Призма Дове и оптические клинья снабжены своими приводами и датчиками углового положения. Таким образом, устройство содержит пять приводов и пять датчиков углового положения, включая приводы и датчики сканирующей призмы. Встроенная в МФПУ охлаждаемая диафрагма служит апертурной диафрагмой оптической системы, и ее промежуточное изображение, создаваемое в обратном ходе лучей фокусирующей системой, находится вблизи ее входного объектива. Далее это промежуточное изображение переносится телескопом в плоскость оси качания сканирующего элемента. Такой перенос возможно выполнить при условии, если расстояние от телескопа до сканирующего элемента не менее фокусного расстояния его входного объектива. С учетом обеспечения прохождения наклонных пучков лучей это приводит к значительному возрастанию диаметра линз телескопа, следовательно, к увеличению размеров как оптической системы, так и всего устройства. Его недостатками являются увеличенные массогабаритные параметры, а также увеличенное энергопотребление, обусловленное наличием пяти приводов и пяти датчиков углового положения.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является теплопеленгатор (см. Оптико-электронная система кругового обзора // Оптический журнал. 2014. Т. 81. №9. С. 15-22, рис. 1), содержащий обтекатель, двухкоординатный сканирующий элемент, оптическую систему и МФПУ с охлаждаемой диафрагмой. Сканирующий элемент выполнен в виде призмы, установленной на горизонтальной платформе, вращающейся с помощью привода вокруг вертикальной оси и снабженной датчиком ее углового положения. На этой же платформе размещены второй привод, с помощью которого призма поворачивается вокруг горизонтальной оси, и второй датчик углового положения. Матрица чувствительных элементов фотоприемника и оптическая система в целом формируют в пространстве объектов поле зрения (кадр), перемещающийся в зоне обзора за счет непрерывного вращения призмы в азимутальном направлении и скачкообразного перехода с одной строки на другую по угломестной координате. Оптическая система содержит входной компонент в виде вращающегося телескопа со встроенным трехзеркальным компенсатором поворота изображения, снабженного приводом и датчиком углового положения, и выходной компонент в виде фокусирующего объектива. Кроме того, между телескопом и фокусирующим объективом размещена пара вращающихся оптических клиньев со своими приводами и датчиками углового положения. С помощью указанных элементов осуществляется покадровый просмотр круговой зоны пространства, при котором сохраняется постоянная ориентация кадра относительно азимутальной плоскости, что обеспечивает оператору удобство наблюдения изображения контролируемой зоны пространства. Если устройство работает в автоматическом режиме без оператора, и к нему не предъявляется требование визуализации видеоизображения, то нет необходимости в компенсаторе поворота изображения и в оптических клиньях. Рассматриваемое устройство имеет ряд недостатков. Трехзеркальный компенсатор экранирует центральную часть входного зрачка оптической системы, что возмещается увеличением его диаметра, следовательно, и размеров сканирующего элемента и обтекателя, защищающего его от внешних воздействий. Обтекатель представляет собой конструкцию, составленную из плоских пластин, обработанных с высокой точностью во избежание двоения изображения. Изготовление такого обтекателя является весьма трудоемким. В процессе сканирования зоны обзора изменяются углы падения пучков лучей на пластины обтекателя, и при больших углах возникают дополнительные потери энергии, поступающей в оптическую систему. Кроме того, размещение на горизонтальной платформе второго привода, а также датчика углового положения призмы приводит к увеличению размеров и массы головной части устройства, выступающей в воздушный поток ЛА. Еще один недостаток - медленный темп обновления информации, зависящий от азимутальной угловой скорости вращения сканирующего элемента. В свою очередь, эта скорость при покадровой съемке зоны обзора ограничивается максимально возможной угловой скоростью вращения оптических клиньев (6000 об/мин). При фокусном расстоянии оптической системы 60 мм угловые размеры кадра составляют 7,3°×9,1°. При кадровой частоте опроса МФПУ 100 Гц, постоянной азимутальной скорости вращения сканирующего элемента и отсутствии пропусков при сканировании время обзора полусферы составляет 5 с. Такая величина времени обзора не приемлема для ТП защиты ЛА.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание компактного быстродействующего устройства для обнаружения теплоизлучающих объектов с уменьшенными габаритными размерами, массой и энергопотреблением.
Указанная задача решается тем, что в теплопеленгаторе, содержащем последовательно расположенные обтекатель, двухкоординатную сканирующую систему, включающую сканирующий элемент, снабженный приводами и датчиками углового положения, оптическую систему, содержащую входной и выходной компоненты, матричное фотоприемное устройство с охлаждаемой диафрагмой, подключенное к устройству вычисления и управления, при этом выходы датчиков углового положения подключены к соответствующим входам устройства вычисления и управления, управляющие выходы которого подключены к соответствующим входам приводов сканирующего элемента, входной компонент оптической системы является фокусирующим объективом и размещен в полости, образованной концентрически установленными пустотелыми подвижными блоками приводов, размещенными внутри полых роторов электродвигателей, установленных соосно, при этом роторы жестко связаны с соответствующими подвижными блоками приводов, а выходной компонент оптической системы является проекционным объективом.
А также тем, что в оптической системе между входным и выходным ее компонентами установлен элемент для излома оптической оси.
На фиг. 1 приведена блок-схема теплопеленгатора, содержащая сферический обтекатель 1, установленный на неподвижном корпусе (на схеме не показан), двухкоординатную сканирующую систему, включающую сканирующий элемент в виде прямоугольной призмы 2, оптическую систему, содержащую входной 3 и выходной 4 компоненты, и МФПУ 5 с охлаждаемой диафрагмой 6. Призма 2 установлена с возможностью вращения относительно двух взаимно перпендикулярных осей О-О и O1 с помощью приводов, в качестве которых служат два установленных соосно бесконтактных моментных электродвигателя, например 2ДБМ-70-0,16-3-2, с полыми роторами 7 и 8 соответственно, имеющими общую ось вращения, и пазовыми статорами 9 и 10 соответственно, закрепленными неподвижно на корпусе устройства. С роторами 7 и 8 жестко связаны пустотелые подвижные блоки 11 и 12 соответственно, расположенные внутри цилиндрических отверстий роторов (см. патент РФ №2470325 МПК G01S 17/66, опубл. 20.12.2012 г.). На блоке 11 закреплены опоры оси вращения О1, связанной с блоком 12 зубчатым сектором 13. На блоках 11 и 12 закреплены кольца датчиков углового положения 14 и 15, считывающие головки которых (на схеме не показаны) установлены неподвижно на корпусе устройства. Первый по ходу лучей от объекта входной компонент 3 оптической системы, являющийся фокусирующим объективом, размещен в полости, образованной концентрически установленными пустотелыми подвижными блоками 11, 12 приводов, и создает промежуточное изображение пространства объектов, которое затем переносится выходным компонентом 4, являющимся проекционным объективом, на фоточувствительную поверхность МФПУ 5. Охлаждаемая диафрагма 6, встроенная в МФПУ 5, является апертурной диафрагмой оптической системы. Ее изображение в обратном ходе лучей при определенных соотношениях фокусного расстояния входного 3 и увеличения выходного 4 компонентов оптической системы находится на одинаковых расстояниях от призмы 2 и входного компонента 3. Этим обеспечивается оптимальное соотношение между размерами призмы 2 и диаметрами линз компонента 3. Например, при фокусном расстоянии входного компонента 3 26,8 мм и увеличении выходного компонента 4 -0,7X диаметр линз компонента 3 составляет 20 мм, а размер катета призмы 2, обеспечивающей прохождение пучков лучей без виньетирования в пределах полусферической зоны обзора, составляет 26 мм. При этом наружный диаметр обтекателя 82 мм. Уменьшение размеров призмы 2, следовательно, и размеров обтекателя 1, выступающего в воздушный поток, благоприятно с точки зрения уменьшения аэродинамического сопротивления при установке устройства на борту ЛА. С другой стороны, от диаметров линз компонента 3 зависят размеры и масса выбранных электродвигателей и датчиков углового положения 14, 15. Сферический обтекатель по сравнению с обтекателем, составленным из плоских пластин и имеющим вид усеченной пирамиды, обладает рядом преимуществ. Его размеры примерно на 30% меньше, чем у пирамидального обтекателя. Кроме того, он не вносит экранирование лучистого потока в местах стыка пластин, а его действие на проходящий пучок лучей одинаково в пределах всей зоны обзора. Предлагаемое компоновочное решение о размещении компонента 3 оптической системы в полости концентрических подвижных блоков 11, 12 приводов, расположенных внутри полых роторов 7, 8 установленных соосно электродвигателей сканирующей системы, а также выбор места положения изображения апертурной диафрагмы оптической системы позволяют уменьшить массогабаритные параметры устройства. Вместе с тем уменьшение размеров и массы подвижных частей позволяют сократить его энергопотребление и повысить быстродействие. Для обеспечения более компактной конструкции устройства между компонентами 3 и 4 оптической системы может быть установлен элемент для излома оптической оси, например призма 16.
Выход МФПУ 5 и выходы кольцевых датчиков углового положения 14 и 15 подключены к устройству вычисления и управления (УВУ) 17. Управляющие выходы УВУ 17 подключены к соответствующим входам статоров 9 и 10 приводов сканирования призмы 2. Один из входов и один из выходов УВУ 17 подключены к бортовому устройству управления ЛА. УВУ 17 выполнен на базе процессора с тактовой частотой 1 гГц с возможностью обработки сигналов МФПУ 5 и датчиков углового положения 14, 15, на основании которых осуществляются процедуры обнаружения цели и вычисления ее координат, а затем передача информации в бортовое устройство управления ЛА.
Теплопеленгатор работает в автоматическом режиме без визуализации видеоизображения. Процесс обзора требуемой зоны пространства начинается после подачи команд от УВУ 17 на статоры 9 и 10 электродвигателей. При этом блоки 11 и 12, жестко связанные с роторами 7 и 8 электродвигателей, вращаются вокруг общей оси О-О, причем блок 11 вращается с постоянной угловой скоростью, а блок 12 - с переменной скоростью в соответствии с командами, поступающими от УВУ 17. За счет разности угловых скоростей подвижных блоков 11 и 12 призма 2 совершает колебательное движение относительно оси O1. На матрице МФПУ 5 с периодичностью, соответствующей его кадровой частоте опроса, отображается область пространства - кадр. В результате сложения двух движений призмы 2 кадр перемещается в зоне обзора по винтовой линии и поворачивается относительно своего центра. Амплитуда колебаний призмы 2 вокруг оси вращения O1 и угловые размеры кадра определяют величину зоны обзора по углу места, которая может составлять 90° и даже более. После завершения однократного просмотра зоны обзора призма 2 возвращается в исходную точку. Считываемая с МФПУ 5 информация поступает в УВУ 17. Как только в процессе сканирования в кадр попадает цель - теплоизлучающий объект, и МФПУ 5 принимает от него достаточное количество энергии, вырабатывается сигнал, в соответствии с которым в УВУ 17 принимается решение, что цель обнаружена. По информации, поступающей от датчиков углового положения 14, 15 и от МФПУ 5 о положении засвеченного пиксела в координатах матрицы, в УВУ 17 однозначно определяются угловые координаты точечной цели по азимуту и углу места. Затем информация об обнаруженной цели и ее угловых координатах из УВУ 17 поступает в бортовое устройство управления ЛА.
При отсутствии пропусков в процессе просмотра зоны обзора и с учетом поворота кадров при сканировании по азимуту оптимальное соотношение между временем обзора зоны, величиной зоны обзора по углу места, угловым размером кадра и кадровой частотой опроса МФПУ выполняется при условии
, где
to - время обзора зоны,
β - величина зоны обзора по углу места,
- кадровая частота опроса МФПУ,
σ - угловой размер кадра.
При заданных величинах to и β, являющихся одними из основных параметров ТП, из приведенного соотношения могут быть определены такие параметры, как кадровая частота опроса 
и минимальный угловой размер кадра σ. Так, например, при to=0,5 с и β=90°, 
и σ=24°, что вполне реализуемо при использовании в качестве элементной базы электродвигателей 2ДБМ-70-0,16-3-2 и МФПУ формата 256×256 пикселов с шагом 30 мкм, диафрагменным числом f/2 и Δλ=3,7-4,8 мкм.
Таким образом, использование совокупности признаков заявляемого устройства позволяет достичь технического результата, заключающегося в создании компактного быстродействующего теплопеленгатора с уменьшенными габаритными размерами, массой и энергопотреблением.
1. Теплопеленгатор, содержащий последовательно расположенные обтекатель, двухкоординатную сканирующую систему, включающую сканирующий элемент, снабженный приводами с электродвигателями и датчиками углового положения, оптическую систему, содержащую входной и выходной компоненты, матричное фотоприемное устройство с охлаждаемой диафрагмой, подключенное к устройству вычисления и управления, при этом выходы датчиков углового положения подключены к соответствующим входам устройства вычисления и управления, управляющие выходы которого подключены к соответствующим входам приводов сканирующего элемента, отличающийся тем, что входной компонент оптической системы является фокусирующим объективом и размещен в полости, образованной концентрически установленными пустотелыми подвижными блоками приводов, размещенными внутри полых роторов электродвигателей, установленных соосно, при этом роторы жестко связаны с соответствующими подвижными блоками приводов, а выходной компонент оптической системы является проекционным объективом.
2. Теплопеленгатор по п. 1, отличающийся тем, что в оптической системе между входным и выходным ее компонентами установлен элемент для излома оптической оси.
Похожие патенты:
Детектор позиции отдаленного источника лучистого потока включает в себя фотодиоды, которые разнонаправлено ориентированы, имеют плоские чувствительные поверхности.
Изобретение относится к области фотоэлектронной измерительной техники и касается способа формирования апертурной характеристики датчика позиции отдаленного источника излучения.
Изобретение относится к области оптического приборостроения и касается маски, которая накладывается на чувствительную поверхность сдвоенного пироэлектрического датчика.
Изобретение относится к выносным индикаторным постам (ВИП) для мониторинга и управления воздушным движением. Технический результат - сокращение времени развертывания ВИП.
Изобретение относится к оптико-электронному приборостроению и, в частности, к локационным устройствам. Оптико-электронный модуль и лазерный дальномер жестко связаны между собой.
Устройство пеленгации источников лазерного излучения относится к области оптико-электронного приборостроения, а более конкретно к устройствам обнаружения и пеленгации источников лазерного излучения для систем защиты подвижных объектов военной техники.
Предлагаемое изобретение относится к оптико-электронному приборостроению, в частности к способам формирования электронного изображения окружающего пространства при его непрерывном сканировании.
Изобретение относится к оптико-электронным приборам для поиска теплоизлучающих объектов. Система содержит обтекатель, сканирующее зеркало, теплопеленгационный (ТП) канал с оптической системой и фотоприемным устройством, лазерный канал дальнометрирования с излучателем, приемной оптической системой и фотоприемным устройством, лазерный канал помехового излучения и телевизионный канал для получения изображения пространства объектов.
Изобретение относится к области оптического приборостроения и касается датчика направленности света. Датчик направленности света содержит фотоприемное устройство, состоящее из множества фоточувствительных элементов.
Изобретение относится к навигационной технике, а именно к пеленгаторам, определяющим угловое положение источника света. Устройство определения углового положения источника света содержит четыре одинаковых фотодетектора и электрическую схему.
Изобретение относится к области оптико-электронного приборостроения и может быть использовано для обнаружения и видеорегистрации воздушных и наземных объектов, а также в области активной и пассивной локации. Достигаемый технический результат – увеличение времени экспонирования наблюдаемого пространства. Указанный результат достигается за счет того, что устройство кругового обзора содержит азимутальную платформу с приводом и датчиком угла, на которой размещены оптико-электронные приборы и тепловизоры, обеспечивающие круговой обзор и видеорегистрацию воздушных и наземных объектов, а также приборы активной и пассивной локации при непрерывном круговом обзоре с увеличенным временем экспонирования наблюдаемого пространства, при этом увеличение времени экспонирования достигается путем ускоренного перемещения призмы оптического компенсатора в начало зоны рабочих углов с помощью механизма прерывистого движения, выполненного, например, в виде мальтийского механизма и дифференциального устройства в виде планетарного механизма, причем начало и конец экспонирования изображения наблюдаемого пространства синхронизируется с началом и концом зоны рабочих углов оптического компенсатора. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области приборостроения и касается дальнейшего совершенствования амплитудных датчиков фасеточного типа, участвующих в решении задач навигации, ориентации, стабилизации и положения мобильных объектов по Солнцу или источнику иной интенсивности. Способ разрешает проблему синтеза положенной относительной пеленгационной характеристики датчика, которая определяет позицию энергетического центра отдаленного лучистого источника относительно главной оси прямоугольной системы координат мобильного объекта. Сущность способа заключается в замене пассивных детекторов излучения - фотонных приемников датчика на гибридные пассивные модули, включающие пассивный детектор излучения с фронтально-плоской чувствительной поверхностью и пару тонких светонепроницаемых вертикальных стенок, расположенных по бокам вдоль угловой оси прямоугольной системы координат датчика, синтезировании с помощью гибридных пассивных модулей положенной относительной пеленгационной характеристики. Синтезирование - объединение конкретного набора гибридных модулей, что разрешает оптимизировать измерительные параметры датчика под решаемую задачу. Устройство - датчик (пассивный пеленгатор), реализующее способ, демонстрирует при соответствующем конструктивном и технологическом подходе построения путь получения минимальных значений величин массы, объема и электропотребления. Способ и устройство, реализующее способ, открывают новое направление построения пассивных фотоэлектрических пеленгаторов с обзорными окнами 10-360 градусов, по каждой координате, при минимальной погрешности угловых измерений в них. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 8 ил.
Изобретение относится к области оптико-электронного приборостроения и касается многоспектрального оптико-электронного устройства разведки целей. Устройство включает в себя входную оптическую систему, солнечно-слепой ультрафиолетовый пеленгатор, три фотоприемных устройства и электронный блок управления, соединенный с фотоприемными устройствами. Электронный блок управления выполнен с возможностью анализа время-импульсной модуляции сигнала на выходе фотоприемных устройств, который используется для распознавания целей "свой-чужой". Диапазон чувствительности трех фотоприемных устройств соответственно равен 0,3-1,1 мкм, 0,9-2,5 мкм и 2-14 мкм. Технический результат заключается в расширении диапазона регистрируемого излучения и сокращении времени обнаружения целей. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области измерительной техники и касается оптико-электронной системы для определения спектроэнергетических параметров и координат источника лазерного излучения. Система включает в себя два оптических канала, матричный фотоприемник, систему охлаждения, регистрирующий, координатный и спектральный блоки. Первый оптический канал включает в себя оптическое устройство с широким углом поля зрения, интерферометр и первый объектив. Второй оптический канал состоит из второго объектива и прозрачной пластины с френелевским отражением, установленной под углом 45° к оптической оси второго объектива. Изображение источника лазерного излучения и формируемая первым оптическим каналом интерферограмма одновременно проецируются на фоточувствительную поверхность фотоприемника. Координатный и спектральный блоки обеспечивают одновременное определение спектроэнергетических параметров и координат источника лазерного излучения по одному видеокадру с изображениями этого источника и интерферограммы. Технический результат заключается в обеспечении возможности одновременного определения спектроэнергетических параметров и координат источника лазерного излучения. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к пеленгаторам. Предложено устройство для определения пеленга и дальности до источника сигнала, содержащее первую антенну, первый и второй микробарометры, а также пять аналого-цифровых преобразователей (АЦП), подключенных к персональной электронно-вычислительной машине (ПЭВМ), дополнительно содержит блок системы единого времени и блок связи с абонентами, подключенные к ПЭВМ, последовательно соединенные первый усилитель, первый фильтр, второй усилитель, первый пороговый блок и схему ИЛИ, последовательно соединенные вторую антенну, третий усилитель, второй фильтр, четвертый усилитель и второй пороговый блок, последовательно соединенные третью антенну, пятый усилитель, третий фильтр, шестой усилитель и третий пороговый блок, последовательно соединенные седьмой усилитель, четвертый фильтр, восьмой усилитель, пятый фильтр, четвертый пороговый блок и первую схему И, последовательно соединенные первый цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) и первый калибратор, последовательно соединенные второй ЦАП и второй калибратор, последовательно соединенные третий ЦАП и третий калибратор, последовательно соединенные четвертый ЦАП и четвертый калибратор, последовательно соединенные пятый ЦАП и первый формирователь, последовательно соединенные шестой ЦАП и второй формирователь, последовательно соединенные первый таймер, вторую схему И и первый счетчик, последовательно соединенные девятый усилитель, шестой фильтр, десятый усилитель, седьмой фильтр, пятый пороговый блок и третью схему И, последовательно соединенные седьмой ЦАП и пятый калибратор, последовательно соединенные восьмой ЦАП и третий формирователь, последовательно соединенные второй таймер, четвертую схему И и второй счетчик, а также первый тактовый генератор, подключенный ко вторым входам второй и четвертой схем И, третий и четвертый таймеры, последовательно соединенные аналоговые первый квадратор, сумматор и первый делитель, последовательно соединенные шестой пороговый блок и пятую схему И, последовательно соединенные пятый таймер, шестую схему И и третий счетчик, а также шестой АЦП, второй тактовый генератор, подключенный ко второму входу шестой схемы И, и аналоговые второй и третий квадраторы, подключенные входами соответственно ко второму и третьему фильтрам, а выходами подключенные соответственно ко второму входу сумматора и ко второму входу первого делителя, последовательно соединенные второй делитель, корректор нелинейности, первый блок вычисления модуля, первый блок вычитания, второй блок вычисления модуля, седьмой пороговый блок и инверсный вход седьмой схемы И, последовательно соединенные первый ключ, первое запоминающее устройство и третий блок вычисления модуля, подключенный ко второму входу первого блока вычитания, последовательно соединенные восьмую схему И и первый одновибратор, подключенный к управляющему входу первого ключа, а также седьмой АЦП и блок сравнения знаков, подключенный входами к корректору нелинейности и к первому запоминающему устройству, а выходом подключенный ко второму входу седьмой схемы И, последовательно соединенные второй ключ, второе запоминающее устройство, второй блок вычитания и четвертый блок вычисления модуля, а также второй одновибратор, подключенный входом к восьмой схеме И, а выходом подключенный к управляющему входу второго ключа, причем первая, вторая и третья антенны выполнены магнитными и размещены взаимно перпендикулярно друг к другу, первый, второй и третий формирователи выполнены в виде сглаживающего звена с усилителем мощности, корректор нелинейности выполнен в виде усилителя с автоматической регулировкой усиления, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой пороговые блоки выполнены с управлением по порогу, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой фильтры выполнены с управлением по полосе пропускания, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый и десятый усилители выполнены с управлением по фазе и чувствительности, первый, второй, третий, четвертый и пятый таймеры выполнены с управлением по длительности выходного сигнала, первый, второй, третий и четвертый блоки вычисления модуля выполнены в виде инверсных усилителей с диодами для преобразования сигналов любой полярности в сигналы положительной полярности, первая схема И подключена вторым входом к первому таймеру, третьим входом подключена к третьему таймеру, а выходом подключена ко входу останова первого счетчика, третья схема И подключена вторым входом ко второму таймеру, третьим входом подключена к четвертому таймеру, а выходом подключена ко входу останова второго счетчика, пятая схема И подключена вторым входом к пятому таймеру, а выходом подключена ко входу останова третьего счетчика, шестой АЦП подключен входом к выходу первого делителя, а выходом подключен к ПЭВМ, седьмой АЦП подключен входом к выходу корректора нелинейности, а выходом подключен к ПЭВМ, схема ИЛИ подключена вторым и третьим входами соответственно ко второму и третьему пороговым блокам, а выходом подключена к ПЭВМ и к первому, второму и пятому таймерам, первый квадратор подключен к выходу первого фильтра, первая антенна подключена к первому усилителю, первый микробарометр подключен выходом к седьмому усилителю, а входом акустически связан с четвертым калибратором, второй микробарометр подключен выходом к девятому усилителю, а входом акустически связан с пятым калибратором, первый формирователь подключен к управляющим входам первого, второго и третьего фильтров, второй формирователь подключен к управляющим входам четвертого и пятого фильтров, третий формирователь подключен к управляющим входам шестого и седьмого фильтров, входы первого, второго, третьего, четвертого и пятого АЦП подключены соответственно к первому, второму, третьему, четвертому и шестому фильтрам, выходы первого, второго и третьего калибраторов подключены соответственно к первой, второй и третьей антеннам, восьмая схема И подключена первым входом к схеме ИЛИ, а инверсным входом подключена к пятому таймеру, второй делитель подключен входами к первому и второму фильтрам, вход первого ключа подключен к корректору нелинейности, выход седьмой схемы И подключен к третьему входу пятой схемы И, вход второго ключа и второй вход второго блока вычитания подключены к первому делителю, выход четвертого блока вычисления модуля подключен к шестому пороговому блоку, а входы всех ЦАП, управляющие входы всех усилителей, управляющие входы всех пороговых блоков, выходы первого, второго и третьего счетчиков, выходы и управляющие входы первого, второго и пятого таймеров, а также входы запуска и управляющие входы третьего и четвертого таймеров подключены к ПЭВМ. Технический результат - уменьшение погрешности при использовании на однопозиционном пункте наблюдения или на средстве передвижения и увеличение помехоустойчивости устройства при наличии мешающих сигналов, поступающих с других азимутов. 1 ил.
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к пеленгаторам. Предложено устройство для определения пеленга и дальности до источника сигнала, содержащее первую антенну, первый и второй микробарометры, а также пять аналого-цифровых преобразователей (АЦП), подключенных к персональной электронно-вычислительной машине (ПЭВМ), дополнительно содержащее блок системы единого времени и блок связи с абонентами, подключенные к ПЭВМ, последовательно соединенные первый усилитель, первый фильтр, второй усилитель, первый пороговый блок и схему ИЛИ, последовательно соединенные вторую антенну, третий усилитель, второй фильтр, четвертый усилитель и второй пороговый блок, последовательно соединенные третью антенну, пятый усилитель, третий фильтр, шестой усилитель и третий пороговый блок, последовательно соединенные седьмой усилитель, четвертый фильтр, восьмой усилитель, пятый фильтр, четвертый пороговый блок и первую схему И, последовательно соединенные первый цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) и первый калибратор, последовательно соединенные второй ЦАП и второй калибратор, последовательно соединенные третий ЦАП и третий калибратор, последовательно соединенные четвертый ЦАП и четвертый калибратор, последовательно соединенные пятый ЦАП и первый формирователь, последовательно соединенные шестой ЦАП и второй формирователь, последовательно соединенные первый таймер, вторую схему И и первый счетчик, последовательно соединенные девятый усилитель, шестой фильтр, десятый усилитель, седьмой фильтр, пятый пороговый блок и третью схему И, последовательно соединенные седьмой ЦАП и пятый калибратор, последовательно соединенные восьмой ЦАП и третий формирователь, последовательно соединенные второй таймер, четвертую схему И и второй счетчик, а также первый тактовый генератор, подключенный ко вторым входам второй и четвертой схем И, третий и четвертый таймеры, последовательно соединенные аналоговые первый квадратор, сумматор, первый делитель, шестой пороговый блок и пятую схему И, последовательно соединенные пятый таймер, шестую схему И и третий счетчик, а также шестой АЦП, второй тактовый генератор, подключенный ко второму входу шестой схемы И, и аналоговые второй и третий квадраторы, подключенные входами, соответственно, ко второму и третьему фильтрам, а выходами подключенные, соответственно, ко второму входу сумматора и ко второму входу первого делителя, последовательно соединенные второй делитель, корректор нелинейности, первый блок вычисления модуля, блок вычитания, второй блок вычисления модуля, седьмой пороговый блок и инверсный вход седьмой схемы И, последовательно соединенные ключ, запоминающее устройство и третий блок вычисления модуля, подключенный ко второму входу блока вычитания, последовательно соединенные восьмую схему И и одновибратор, подключенный к управляющему входу ключа, а также седьмой АЦП и блок сравнения знаков, подключенный входами к корректору нелинейности и к запоминающему устройству, а выходом подключенный ко второму входу седьмой схемы И. Причем первая, вторая и третья антенны выполнены магнитными и размещены взаимно перпендикулярно друг к другу, первый, второй и третий формирователи выполнены в виде сглаживающего звена с усилителем мощности, корректор нелинейности выполнен в виде усилителя с автоматической регулировкой усиления, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой пороговые блоки выполнены с управлением по порогу, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой фильтры выполнены с управлением по полосе пропускания, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый и десятый усилители выполнены с управлением по фазе и чувствительности, первый, второй, третий, четвертый и пятый таймеры выполнены с управлением по длительности выходного сигнала, первый, второй и третий блоки вычисления модуля выполнены в виде инверсных усилителей с диодами для преобразования сигналов любой полярности в сигналы положительной полярности, первая схема И подключена вторым входом к первому таймеру, третьим входом подключена к третьему таймеру, а выходом подключена ко входу останова первого счетчика, третья схема И подключена вторым входом ко второму таймеру, третьим входом подключена к четвертому таймеру, а выходом подключена ко входу останова второго счетчика, пятая схема И подключена вторым входом к пятому таймеру, а выходом подключена ко входу останова третьего счетчика, шестой АЦП подключен входом к выходу первого делителя, а выходом подключен к ПЭВМ, седьмой АЦП подключен входом к выходу корректора нелинейности, а выходом подключен к ПЭВМ, схема ИЛИ подключена вторым и третьим входами, соответственно, ко второму и третьему пороговым блокам, а выходом подключена к ПЭВМ и к первому, второму и пятому таймерам, первый квадратор подключен к выходу первого фильтра, первая антенна подключена к первому усилителю, первый микробарометр подключен выходом к седьмому усилителю, а входом акустически связан с четвертым калибратором, второй микробарометр подключен выходом к девятому усилителю, а входом акустически связан с пятым калибратором, первый формирователь подключен к управляющим входам первого, второго и третьего фильтров, второй формирователь подключен к управляющим входам четвертого и пятого фильтров, третий формирователь подключен к управляющим входам шестого и седьмого фильтров, входы первого, второго, третьего, четвертого и пятого АЦП подключены, соответственно, к первому, второму, третьему, четвертому и шестому фильтрам, выходы первого, второго и третьего калибраторов подключены, соответственно, к первой, второй и третьей антеннам, восьмая схема И подключена первым входом к схеме ИЛИ, а инверсным входом подключена к пятому таймеру, второй делитель подключен входами к первому и второму фильтрам, вход ключа подключен к корректору нелинейности, выход седьмой схемы И подключен к третьему входу пятой схемы И, а входы всех ЦАП, управляющие входы всех усилителей, управляющие входы всех пороговых блоков, выходы первого, второго и третьего счетчиков, выходы и управляющие входы первого, второго и пятого таймеров, а также входы запуска и управляющие входы третьего и четвертого таймеров подключены к ПЭВМ. Технический результат - уменьшение погрешности при использовании на однопозиционном пункте наблюдения или на средстве передвижения и увеличение помехоустойчивости устройства при наличии мешающих сигналов, поступающих с других азимутов. 1 ил.
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к пеленгаторам. Заявлено устройство для определения направления и дальности до источника сигналов, содержащее первую антенну, первый и второй микробарометры, а также пять аналого-цифровых преобразователей (АЦП), подключенных к персональной электронно-вычислительной машине (ПЭВМ). Устройство дополнительно содержит блок системы единого времени и блок связи с абонентами, подключенные к ПЭВМ, последовательно соединенные первый усилитель, первый фильтр, второй усилитель, первый пороговый блок и схему ИЛИ, последовательно соединенные вторую антенну, третий усилитель, второй фильтр, четвертый усилитель и второй пороговый блок, последовательно соединенные третью антенну, пятый усилитель, третий фильтр, шестой усилитель и третий пороговый блок, последовательно соединенные седьмой усилитель, четвертый фильтр, восьмой усилитель, пятый фильтр, четвертый пороговый блок и первую схему И, последовательно соединенные первый цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) и первый калибратор, последовательно соединенные второй ЦАП и второй калибратор, последовательно соединенные третий ЦАП и третий калибратор, последовательно соединенные четвертый ЦАП и четвертый калибратор, последовательно соединенные пятый ЦАП и первый формирователь, последовательно соединенные шестой ЦАП и второй формирователь, последовательно соединенные первый таймер, вторую схему И и первый счетчик, последовательно соединенные девятый усилитель, шестой фильтр, десятый усилитель, седьмой фильтр, пятый пороговый блок и третью схему И, последовательно соединенные седьмой ЦАП и пятый калибратор, последовательно соединенные восьмой ЦАП и третий формирователь, последовательно соединенные второй таймер, четвертую схему И и второй счетчик, а также тактовый генератор, подключенный ко вторым входам второй и четвертой схем И, третий и четвертый таймеры. Причем первая, вторая и третья антенны выполнены магнитными и размещены взаимно перпендикулярно друг к другу, первый, второй и третий формирователи выполнены в виде сглаживающего звена с усилителем мощности, первый, второй, третий, четвертый и пятый пороговые блоки выполнены с управлением по порогу, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой фильтры выполнены с управлением по полосе пропускания, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый и десятый усилители выполнены с управлением по фазе и чувствительности, первый, второй, третий и четвертый таймеры выполнены с управлением по длительности выходного сигнала. Первая схема И подключена вторым входом к первому таймеру, третьим входом подключена к третьему таймеру, а выходом подключена ко входу останова первого счетчика, а третья схема И подключена вторым входом ко второму таймеру, третьим входом подключена к четвертому таймеру, а выходом подключена ко входу останова второго счетчика. Схема ИЛИ подключена вторым и третьим входами соответственно ко второму и третьему пороговым блокам, а выходом подключена к ПЭВМ и к первому и второму таймерам, первая антенна подключена к первому усилителю, первый микробарометр подключен выходом к седьмому усилителю, а входом акустически связан с четвертым калибратором, второй микробарометр подключен выходом к девятому усилителю, а входом акустически связан с пятым калибратором, первый формирователь подключен к управляющим входам первого, второго и третьего фильтров, второй формирователь подключен к управляющим входам четвертого и пятого фильтров, третий формирователь подключен к управляющим входам шестого и седьмого фильтров, входы первого, второго, третьего, четвертого и пятого АЦП подключены соответственно к первому, второму, третьему, четвертому и шестому фильтрам, выходы первого, второго и третьего калибраторов подключены соответственно к первой, второй и третьей антеннам, а входы всех ЦАП, управляющие входы всех усилителей, управляющие входы всех пороговых блоков, выходы первого и второго счетчиков, выходы и управляющие входы первого и второго таймеров, а также входы запуска и управляющие входы третьего и четвертого таймеров подключены к ПЭВМ. Технический результат - уменьшение погрешности при использовании на однопозиционном пункте наблюдения или на средстве передвижения и увеличение помехоустойчивости устройства при наличии мешающих сигналов, поступающих от других источников сигналов. 1 ил.
Двухспектральная оптическая система содержит главное вогнутое асферическое зеркало с центральным отверстием, вторичное выпуклое асферическое зеркало, спектроделитель, тепловизионный канал с первым, вторым и третьим объективами, а также фотоприемным устройством и устройством переключения потоков излучения, два телевизионных канала с объективом и фотоприемным устройством в каждом из каналов и устройство управления и обработки информации. Выходы фотоприемных устройств тепловизионного и двух телевизионных каналов подключены к входам устройства управления и обработки информации, а устройство переключения потоков излучения, сопряженное с первым, вторым и третьим объективами тепловизионного канала, подключено к управляющему выходу устройства управления и обработки информации. Третий объектив тепловизионного канала и объектив второго телевизионного канала выполнены с возможностью плавного изменения фокусного расстояния. Технический результат заключается в повышении информативности двухспектральной оптической системы за счет дополнительного получения информации о наблюдаемой сцене в непрерывно изменяемом угловом поле зрения. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области аэрокосмического приборостроения и касается способа и может быть использовано при коррекции нелинейности характеристики статического фотоэлектрического пеленгатора (СФП) отдаленного источника электромагнитной энергии (ОИЭЭ) в пределах обзорного развернутого угла, участвующего в решении задач навигации, ориентации, стабилизации и контроля положения мобильного аэрокосмического объекта. Достигаемый технический результат – определение положения ОИЭЭ в пределах обзорного развернутого угла в конкретных зонах оптического диапазона волн. Сущность изобретения заключена в замене линейной на нелинейную операцию масштабирования сигнала, получаемого пассивным фотодетектором при облучении чувствительной поверхности лучистым потоком отдаленного источника. Способ сводится к вычислению относительной зависимости амплитудных значений величин сигналов «абсолютной» пеленгационной характеристики фототока позиционного детектора излучения с полуцилиндрической чувствительной поверхностью и синтезированной нелинейной апертурной характеристики фототоков трех детекторов излучения, где один с планарной чувствительной поверхностью, а два других позиционных детектора излучения с полуцилиндрическими чувствительными поверхностями. Последние детекторы ориентированы чувствительными поверхностями в противоположные стороны, а чувствительная поверхность планарного детектора ортогональна им. Корректирующее устройство, реализующее способ, включает, по меньшей мере, преобразователь «аналог - цифра», три пассивных фотоэлектрических детектирующих элемента, которые при одновременном облучении потоком отдаленного источника генерируют фототоки в пределах развернутого угла фотоэлектрического пеленгатора, и три преобразователя «ток - напряжение», два резистивных делителя напряжения, один сумматор, который предназначен для формирования синтезированного сигнала, необходимого для функционирования преобразователя «аналог - цифра» с внешней опорой, который выступает в СФП одновременно как измеритель отношений двух нелинейных сигналов и делитель напряжения с цифровым выходом, что разрешает корректировать выходные данные при рассогласовании угла оптической оси измерительного средства с энергетическим центром отдаленного источника излучения на момент измерения измерительным средством частей лучистого потока ориентира. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к пеленгаторам и может быть использовано для определения направления и дальности до источника сигналов. Сущность: устройство содержит ПЭВМ (1), блок (5) системы единого времени, блок (6) связи с абонентами, первый блок (7) схем ИЛИ, а также первый и второй идентичные каналы, каждый из которых включает антенный блок (2), первый усилитель (3), первый фильтр (4), блок (8) датчиков света, первый блок (9) усилителей, первый блок (10) фильтров, второй блок (11) усилителей, первый пороговый блок (12), второй блок (13) схем ИЛИ, третий блок (14) усилителей, второй блок (15) фильтров, четвертый блок (16) усилителей, второй пороговый блок (17), третий блок (18) схем ИЛИ, первый блок (19) ЦАП, первый блок (20) калибраторов, второй блок (21) ЦАП, второй блок (22) калибраторов, первый ЦАП (23), первый калибратор (24), сейсмометр (25), второй усилитель (26), второй фильтр (27), первый пороговый элемент (28), первая схема (29) И, первый таймер (30), вторая схема (31) И, первый счетчик (32), второй ЦАП (33), второй калибратор (34), микробарометр (35), третий усилитель (36), третий фильтр (37), четвертый усилитель (38), четвертый фильтр (39), второй пороговый элемент (40), третья схема (41) И, второй таймер (42), четвертая схема (43) И, второй счетчик (44), первый АЦП (45), второй АЦП (46), первый блок (47) АЦП, второй блок (48) АЦП, третий таймер (49), четвертый таймер (50), тактовый генератор (51). Причем антенный блок (2) выполнен в виде трех взаимно перпендикулярных антенн. Блок (8) датчиков света выполнен в виде трех взаимно перпендикулярных оппозитных пар датчиков света. Технический результат: возможность пеленга нескольких типов источников сигналов, уменьшение погрешности при использовании устройства на ближних расстояниях, повышение помехоустойчивости устройства. 1 ил.
