Следящее сканирующее устройство

 

О П И С А Н И Е з95866

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С61оз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 10Х1.1971 (№ 1668040/18-24) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 28.Н111.1973. Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 16.1.!974.Ч, Кл. G 06k 9 16

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР

f10 делам изаоретений и отнрытий

УДК 681.329.19(088.8) Авторы изобретения

Г. П. Катыс, С. Е. Здор, А. Ф. Плессер, Б. И. Скуратович и А. А. Шапкин

Ордена Ленина институт проблем управления (автоматики и телемеханики) Заявитель

СЛЕДЯЩЕЕ СКАНИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к устройствам и системам, осуществляющим поиск точечных свстящихся (излучающих либо отражающих) объектов путем просмотра контролируемой области по определенной траектории и последующего отслеживания найденных объектов.

Известное устройство, содержащее передающую телевизионную трубку, отклоняющую систему и блоки формирования спиральной развертки, производит поиск объекта по спиральной траектории и отслеживание зоны, содержащей объект.

Недостатком устройства является то, что после обнаружения объекта до следующего 33 тем момента Выда !ГГ координат может нро ITH значитсльное время. Это, кроме увеличения дискретности выдачи координат, так>кс приводит к повыше вероятности срыва слежения сразу жс после обнаружения объекта.

Для получения быстродействия работы в предлагаемое устройство введены последовательно соединенные дополнительный сумматор, ключи, интегратор, линия задержки, дополнительный инвертор, причем сумматор соединен с инвсртором и с другим входом логического блока, ключи сосдHHcHhl с выходоAI телевизионной трубки, с триггером и с дополнительным интегратором, подключенным через пороговую схему и блок преобразования к сумматорам.

На фпг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фпг. 2 — временная диаграмма ГГапря ксш1й; на фиг. 3 — процесс поиска объекта.

На фпг. 1 прш!яты следующие об laffa fcHEIII;

1 — сканируемая область, 2 — объектив, 8— передающая телевизионная трубка-дпсссктор, 4 — дв хканальпая Отклоня!01ц31! cncTcìa, 5— сумматор, формнру1О1цпй напряжения для от-клонcеHHEI ска! 1!пР !Оlцсго Г!Ятна Ilo ocH Л, б сумматор, формирующий напряжения для отклонения сканирующего пятна по осп } 7— блок сдвига фазы синусопдального напряжения на 90, 8 — блок умножения, 9 — гснсра15 тор спнусопдального напряжения, !Π— интегратор, 11 — триггер, 12 — пороговая схема, 13 — лог!и!сскпй блок, 11 — запоминающий блок, 15 — допол1штсльный сумматор, 1б— доно IHHTC1hnhflf пнтсгpaTOp, 1i — IHHHH 3 120 держки, 18 — пнвсртор, 19 — ключи, 20— ключи, 21 — блок прсобразоваш1я.

На фпг. 2 представлена временная диаграмма напряжений Uz, U:, U„, Uhh U», Г,-.,, О! на выходе блоков 8, 5, 10, 11, 18 — 16 для случая, когда в сканпрмсмой области имеется н с п Од В и ж н ы и О б ъ c H ò (1ш д!.Г к с и 3 Г1 1з я ж с н и Г! у к 3зывает номер блока).

На фпг. 3 приняты следующие обогп!3 fcHHst:

22 — пc! .ÎìhfÉ Ооъс! т, 28 — тр3скторпя ск3нll30 рующего пятна, 24 — отслеживаемая зона, 3958!?6

25 — внешняя граница !сскянпрусмого участка.

Устро IcT130 работает следующим образом.

В момс!1т включения устройства ключ 19 разомкнут, ключ 20 замкнут, а симметричный

Tp Ill I 0p 1 1 прин!!. >1яе г 0.|I,I!0 из >> CTOII >1!1 В >1х Со стояний, т. с. На его выходе появляется постоянное папряжснис UII. Это напряжение подастся на Вход ипт< .Гратора 10 и чсрсз инвсртор 18 II линию зядср?ккп 17, Îcущсствляющу!о задср?кку на время l;, — пя вход дополнительного интегратора !6. Обя интегратора имеют одшгяковыс коэффициенты. линейно растущее няпряжснис Ulp с выхода интегратора 10 подастся 113 один нз входов дополнительного сумматора 15, а тяк как в этот момент па другой вход сумматора ничего нс подается, то напря?кение Ulp пер мпожается

В бЛоке 8 113 CIIHI СопдаЛ ыlое II 3 !!pH!I пмсющсс постоянную амплитуду. 1-1апря?кение на выходе блока 8 являстся cп1!ус;?пдял>ы1!1!! с линейно растущей амплитудой.

Оно через блок 7 и сумматоры 5 и 6 поступает на отклоняющую систему 4 и обеспечивает скаппровап 10 по спиральной траектории постоянного шага с центром развертки, находящимся в точке Х=О, Y==O.

Если в обласп! 1 объект 01сутствуст, то сканирование Ilo возрастающей спирали продолжается до тех пор, пока значение 16+ U6 нс достигнет IICI

)/

7 2

U12, определяемой размсром сканируемой ооласти.

При U6+ U6 ) U12 на выходе пороговой схемы 12 появляется сигнал, который перебрасывает триггер 11 в другое устойчивое состояние, т. с. UII меняет знак на обратный.

1-13пря?кснпс Vlp нячш!Вст линейно уменьшаться до тех пор, пока снова нс выполнится

2 2 услОВис I U6 + U6 ) )Е 12 и снова Нс Н1?опзопдст переброс триггера. Возведение няпря?кений Е16 и Up в квадрат, IIx сложение и извлечение корня происходят в блоке преобразования 21.

Прп 3Т011 сигIIB 316I> IlocT) 11310111110 c llopol вой схемы 12, размыкают ключ 19 и замыкают ключ 20.

Таким образом, при отсутствии объекта устройство будет производить многократное сканирование области 1 по спиральной траектории с центром в точке Х=О, У=О.

В случае наличия объекта в области 1 в момент cl о обнаружения на выходс передающей телевизионной трубки 8 появляется импульс

U, (<1?иг. 3)> который поступает на вход логи lee!<0! o б чока 1>?, 3341bll<3cT кл10"I 19 II вяз>>!ыкает ключ 20. Влок 18, соединсш!ый с выходами сумматора 15 и триггера 11 обрабатыВа(ч им f1>I льс Ь3 В за Виси мости 0Т IIOJ1IIPHocTII

>./1>. и

Если в течение времени t поступает новый импульс Up, то обработке подвергается этот

45 импульс, а первоначально задерживаемый импульс нс пропускается.

Такая обработка импульса Ь6 приводит к To > I >, I To е сл и о б !! а 1з у ?не Н1! е п р о г! 3 о Й де т п р и движении сканирующего пятна по возрастающей спирали, то импульс пропускается, происходит переброс триггера и сканирование продолжается по убыва1ощсй спирали. Если жс обнару?кение произойдет при движении сканирующего пятна по убывающей спирали, то импульс нс пропускастся и сканирование продол?кается по той жс спирали. Запоминающий блок 14 в момент появления импульса Up запоминаст знячсппя напряжении U;„Up, соответствующие декартовым координатам 00наружснного объекта. Запомненные напряжсния U,-, Е1, остаются на выходе блока 14 до тех пор, пока с трубки-диссекторя 8 не поступит новый импульс, приводящий к запоминанию новых координат объекта.

Напря кения U,. и Up с выхода блока 14 подаются на входы сумматоров 5 и 6.

Это обеспечивает совмещение центра развертки с координатами найденного объекта. 1 ак как импульс Up замыкает ключ 19, то в момент обнару?кения объекта на второй вход сумматора 15 поступит напряжение UI„ с выхода интегратора 16. Это приводит к с1<а !Кообрязно!>!? измснснпю напря?Кения н3 выходе су м м а тор а 15.

Размыкание ключа 20 обеспсчивает неизменность напря?кения U16 после обнаружения объекта.

Такое формирование напряжения, поступающего на вход блока 8, производит уменьшение амплитуды развертки сразу же после обнаружения объекта до величины, определяемой временем задср?к!<и т. Траектория сКВННрующего пятна на этом этапе работы устройства показана на фиг, 3. При перемещении объекта в сканируемой области будет осуществляться слежение за малой зоной. На фиг.3 эта зона- выделена пунктирной линией, Величина зоны зависит от времени т и выбирается, исходя из максимально возможной скорости спиральной развертки. Если об.ьект уходит из сканируемой области, то в момент пересечения ес границы, т. с. при выполнении

2 2 условия 1 сааб+ сааб )Ъ12, ня выходе пороговой схемы 12 появляется сигнал, который размыкает ключ 19, замыкает ключ 20 и приводит интегратор 16 в исходное состояние, после чего устройство продолжает многократное сканирование всей области.

Таким образом, введение дополнительного сумматора, дополнительного интегратора, линии задср?кки, инвсртора, прсобразовательного блока, двух ключей, позволяет в момент обнаружения об ьекта мгновенно уменьшить размер спирали до величины зоны, за которой осуществляется слежение.

Это сокращает время между обнаружением объекта следующим моментом отсчета координат. В любом случае это время не боль395866 ше т. Кроме того, уменьшение размера спирали приводит к тому, что кольц вой участок, заключенный между пунктирной линией 22 и линией (фиг. 3), нс сканируется совсем в процессе слежения за объектом. Такая развертка уменьшает вероятность срыва слежения за счет захвата деталей фона.

Предмет изобретения

Следящее сканирующее устройство, содержащее оптически соединенные объектив и телевизионную трубку с двухканальной отклоняющей системой, подключенной к сумматорам и запоминающему блоку, выход которого соединен с одним из входов сумматоров, другие входы которых, один непосредственно, другой через блок сдвига фазы, подключены к о чоку x ìíÎæ21!Íÿ, сосдиненном1 с генератором, и выход телевизионной трубки подключен K 3<1помина1огцем1 блок If к одномh нз входов логического блока, соединенного с триггером и интегратором, пороговую схему и блок преобразования, отличаю цсеся тем, что, с целью получения быстродействия работы устройства, в него введены последовательно соединенныс дополнительный сумматор, клю10 чи, интегратор, линия задержки и дополнительный инвертор. причем сумматор соединен с инвертором и с другим входом логического блока, ключи соединены с выходом телевизионной трубки, с триггером и с дополнит льным интегратором, подключенным через пороговую схему и блок преобразования к сумматорам.

Рсдактор T. Иванова

С.осгавитель Г. Ничипорович

Тсхред 3. Тараненко Корректор М. Лейзерман

Заказ 3607<14 Изд. № 960 Тираж 647 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2