Устройство для управления телескопом на альтазимутальной монтиолвке

 

О П И С А Н И Е 11) 5I069l

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1, 1 (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.01.74 (21) 1984931/18-24 с присоединением заявки № (51) М Кч е 6 05В 15/02

Совета Министров СССР по леяам изобретений и открытий

53) УДК 621.3(088.8) Опубликовано 15.04.76. Бюллетень № 14

Даты опубликовыния описания 18.0б.7б (72) Авторы изобретения

1О. Б. Шварцман, Е. М. Неплохов и А. Б. Медведев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТЕЛЕСКОПОМ

HA АЛЬТАЗИМУТАЛЬНОЙ МОНТИРОВКЕ

Гооударственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к астроприборостроению и может быть использовано при построении систем управления телескопами, Известны устройства для управле игя телескопом па ыльтазимутальной монтировке, содержащие кнопочньш блок управления, установленные на осях телескопа два цифровых следящих привода, входы которых электрически связаны соответственно с двумя выходами вычислительного блока, третий выход которого подключен ко входу третьего цифрового следящего привода, выход которого кинематически связан с поворотным столом и установленным на нем фотоэлектрическим анализатором и двумя каретками, кинематически связанными с шаговыми двигателями двух соответствующих блоков перемещения каретки.

В известных устройствах от управляющей машины на цифровые следящие приводы телескопа поступают сигналы, пропорциональные расчетной скорости измерения значения азимута Л и зенитного расстояния Z наблюдаемого объекта, а на следящие приводы, компенсирующие изменение параллактического угла, поступает его расчетная величина. Фотоэлектрический анализатор (звездный датчик), установленный на поворотном столе, непрерывно следящий за одной гидировочной звездой, корректирует положение телескопа по осям Л и Z, Известные устройства характеризуются пониженной точностью слежения за объектом из-за невозможности выявления фактической ошибки компенсации вращения поля, появляющейся вследствие несовпадения центра вращения поля с осью вращения поворотного стола, являющейся следствием ошибки наведения по Л и Z. Погрешности чисто программной обработки параллактического угла, особенно щутимые на краю поля, вос10 принимаются фотоэлектрическим анализатором и приводят в свою очередь к еще большему отклоненшо исследуемого объекта от центра поля, вследствие ложного срабатывания приводов Л и Л.

15 Целью изобретения является повышение точности управления телескопом. В описываемом устройстве это достигается тем, что оно содержит регистр сдвига, триггер и два логических элемента «И», выходы которых подключены к соответствующим счетным входам регистра сдвига, единичный вход которого связан с первым выходом кнопочного блока управления, первый выход — с одним из входов первого логического элемента «И», второй выход — с одним из входов второго логического элемента «И». второй выход кнопочного блока управления соединен с единичным входом триггера, первый выход которого связан с пе1рвым входом вычислительного бло30 ка, со вторым входом которого соеди510691 нсн второй вход триггера и Bhlxol, втор го логического элемента «И», тре)ий и четвертый входы вычислительного блока соединены соответственно с первыми выходами обоих блоков перемещения каретки, вторые, третьи и четвертые входы которых нодкеиочены к одноименным Bnixu;Iaxl кнопочного олока управления, пятые, шестые, седыеь!с н восьмые — к первому и второму Выходам регистра сдвига, первому и второму выходам триггера соотБС.ТСТH«ННО, НЕP)3LI(ВХОДЫ СО(. ДННЕНЫ Co BTOрым и третьим Входами второго логического

ЭЛ(. МЕНтсl <<И>> И дВ! М5! 13)>!Хода!)Н фОГОЭ.IC!"Ãpli I(СКОГО апс).IIIBHTOPa СООТБ TCTB«!I t)0, БТОРЫС . II третьи вы..оды каждого блока перемещения каретки подключены соот(зстст)JE. нно к I)5iтому, шестому, седьмому н ))ось!Ioxtó входам БыЧНСЛПТС I)>IIOI О 0 10ка, а KO ВТОРОМ>У И ТP(! ЬС)>Е! входам первого логического элемента «И» подсоединены соответственно четверть)с Выходы блоков нсрсмсщсиия каретки; кроме того, блок персмсщеш!я каретки содержит t»a элем()гга совпадения, первые входы которых слзязаны с первым выходом блока ft«pei3leilicit«я Kap(TK«, вторые входы — с третьим н четвертым Hxo;Iclмн блока перемещения карс!Ки соотезетствснно, два регистра, входы которых связаны с Bltходами соответствующих элементов совпадения, обнуляющие в:!оды соединены со вторым входом блока перемещения каретки, а выходы

:!одк.ночсны соответственно ко второму и третьему выходам блока перс IcILI«íII>I карет.«t, логический элемс)гг «ЗИ-И.1И», элемент равнения, коммутатор и счетчик, Выход которого 1i пер В!>Ей Вход э. !смс е!та с() ЫВе)сн )!51 подключены к первому выходу блока псрсмс)öc11 И 51 К сl Р С Т К I I, В Ы Х ОД Э Л С М СЕЕТ а С P a H I! (Н И 51 СО (ди есн с четвертым выходом блока псрсмсщсIIIIII каретки Ii через ко)емг!атор -- co nx0;Iclмн шагового двигателя и счетчика, обнуляю)ций Вход кОтОРОГО сВ51заll со В1 ОРы м lзход0.5) блока перемещения каретки, три ьхода первой группы входов логического элсмснта «ЗИИЛИ» соединены соответсгвснно со Б) opt»xt

Выходом, пятым и седьмым входами блока fl«ремсщения каретки, три входа второй группы

Г>ХОД013 — С TPBTI>»)f ВЫХОДОМ, lt»TI))i Ii IIOCJ.—

)>ЕЫ)>Е ВХОДсl МИ, ДВа ВХОДЯ ТРЕТЬЕЙ ГPX It f) t>t С гервым и шестым входами блока псрсмсщ(Jll)5)

KaP(>TKI3 BTOPOH l3XOjl Э:!РМ(. НТс) СРав)ЕСИН 5! (ОСДИНЕН С ВЫХОДОМ ЛОПЕЧССКОГO Э»ЕС)!«)Г! с)

«ЗИ-ИЛИ».

На чертеже представлена (j)! Икцнонал Jta)) схема устройства для управления телескопом и а с1:1 Ьтс1 ЗИМ>>>тс) Il>IIOTI XIO Е! ТЕ! РОБКС, ОСII afll(l Iного поворотным столом 2, расноложешпям, например, в стакане первичного фокуса тслсCKOI3a. Поворотный CTE) if 2 ра3вор с)>I II)3 ) 1 Cé If; ) параллактическнй угол Р посредством цнфроБсп о следящего привода 3. 1-(е) поворотш)м столе 2 размещается фотоэлс)стрн>!«скнй ана,I èçàòîð 4, который перемещастс)t о носе! «») ь— чо поворотного стола 2 Б прямоугс)лшеой c)t( г(ме координат Y u Y каретками 5.

Свет от звезды через модулятор 0 попадает на фотоголовку 7 анализатора 4; на выходах его электронного блока 8 формируются релейныс сигналы, информирующие о положении анализатора 4 по отношению к звезде, причем если анализатор 4 направлен точно на звезду, то ЛЛ =1 н Л =1. При отклонении положения анализатора 4 относительно звезды

1io соот)зетству!Ощеи координате формируется сигнал «О» н сигнал, характернзу)ощии знак

Р сl ССОГ, 1 а СО В сl НИ Я.

Телескоп управляется по сипеалам ьч>i÷ècëèГельного блока 9 и узла полуавтоматической коррекции 10 положения телескопа через «! ммаiоры 11 посредством цифровых сс)едлцих

) приводов 12, Осуществляющих Бращеш)е тсЛЕСКОПа Ilo ОСЯМ А И с . (XàсКдЫй ИЗ бЛОКОВ Нср СМСщСН Ия КаретОК 13 содержит шаговый д)зигатсль 14> управляемыи по сигнала!t элемента сравнения 15 посрсд2)) ством коммутатора 16. (-(а выходе элсмс)3га сравнения 15 формируется сигнал «l» Б случае равепства кода счетчика 17 коду, поступающему с выхода лог)iчсского элемента «ЗИ-ИЛИ» 18. При нажа25 тии кнопки 19 на входе элемента сравнения

15 формируется код, во все разрядах которого сигнал «1», при нажатии кнопки 20 формируется код, Бо всех разрядах которого сигнал «О», Таким образом, иа)катием на кнопки 19 и

20 можно задавать перемещение каретки Б разные сторонь!.

Элсмен совпадения 21 пропускает код

c÷ T шка 17 на вход регистра 22, а элемент

З > с»впадеш)я 23 - — на Б: од регистра 24. регистр сдвига 25 имеет вход установки )3

«1»; при этом на первом выходе устанавли13 сU. ГС51 СИГНаЛ «1». 1 рп Иода чс ХОТЯ бЫ Н с)

ОДИН НЗ СЧЕ ПIЫХ ВХОдОБ СНГН сl.la «1 >> СOCTOII)3)) E

4! р«Гистра сдвиГа 25 меняетс51, т. p. Ila I)npno 1

Выходе 3cTalia)3ливаезся сигнал «О», а на втором сигнал «1». При подаче следующего сигнала на счетный Вход, регистр сдвига 25 е!Срсход()т Б состояние, прн котором сигнал на

ffE pl30м l3i>lxo;((— <<1 >>, I) fit) HTopом Б1>!хОД(..

«О» и r. д.

fx>tIutfKa 26 — «Запомн:ta)ilt(зьч зды !»

J3oaTIBÉC J t3! (T )III Э, I(>X)BI)1 COB)la, f0íèÿ 23, J кнопка 27 — «Запомнна )нс звезды 1!» — Ita

">(1 э )емеtlò «овна сснп5! 21.

1 1рн наж с)гни )!a KIIO)1 K! <

28 производится сброс tta «но ti»> рсгисгров 22

ll 2:(, счетчика 17 и трн)гсрс) 29. Прн нажатии на кнопку «Пуск коррекции» 30 регистр сдви:» га 25 устанавливается в состояние «1». (3а счстныс входы регистра сдвига заводятся сигналы с лоп)ческих элементов «И» 31 н

32. Управ le!if)0 осуществляется с кнспзочного б )0KH управления 33.

Ю (3),!с)ИС»)1)т«Л Itf,t)t 6;Н)К 9 НО НСХОдНЫМ KOOp;I)itfaтам I)a();)I0,Iacìoão o6ьскта, В!зедснным Б него, прон:ino,ift i расчет текущих «oopp)I))a i Л

ii Z наблюдаемого 061(кта и нараллактического угла Р. Цнфроныс следящие приводы 12, г» Bl »110 J a)OI)j)IC Б CP65) цнфровь!С Дс)Tглс).

510691

60 гя установленные на осях А и Z телескопа 1 и на оси вращения поворотного стола 2, отрабатывают эти значения. С помощью узла полуавтоматической коррекции 10 оператор, наблюдающий участок неба, на который наведен телескоп, на экране видеоконтрольного устройства, расположенного на телескопе, приводит исследуемый объект в центр видеоконтрольного устройства за счет разворота телескопа 1 на углы, рассчитанные путем суммирования посредством сумматоров 11 расчетных значений координат А и Z с величинами углов коррекции. Тем самым выбираются о нибки наведения телескопа 1 по осям А и 2.

Далее оператор, воздействуя кнопками 19 и

20 на шаговые двигатели 14, приводит каретки 5 в центр видеоконтрольного устройства, после чего нажимает на кнопку «Установка нуля» 28. Тем самым обнуляются счетчики 17, регистры 22 и 24, а триггер 29 устанавливается в состояние «1». После этого оператор переходит устройство в режим «запоминания координат гидировочных звезд». Для этого он, выбрав первую гидировочную звезду на экране видеоконтрольного устройства, осуществляет наведение на эту звезду путем перемещения кареток 5 нажатием кнопок 19 и 20. В момент, когда анализатор 4 направлен точно на выбранную гидировочную звезду, оператор нажимает на кнопку 26, тем самым устройство запоминает в регистре 24 код счетчика 17, который равен количеству шагов, совершенных шаговым двигателем 14, т. е. координаты Х о (у„) соответствующей расстоянию, на которое первая гидировочная звезда отстоит от исследуемой звезды, находящейся в это время в центре видеоконтрольного устройства. Затем оператор выбирает на экране вторую гидировочную звезду и, совершая аналогичные манипуляции кнопками 19 и 20 и кнопкой 27, производит засылку в регистр 24 координаты Х2О (Y»), соответствугощей расстоянию, на которое вторая гидировочная звезда отстоит от исследуемой звезды, После этого оператор нажатием кнопки 30 переводит устройство в автоматический режим «обегающей фотоэлектрической коррекции». При этом регистр сдвига 25, который до этого был установлен в состояние «О», переводится нажатием кнопки 30 в состояние «1», задающее этап автоматического грубого наведения анализатора 4 на звезду. Логический элемент «ЗИ-ИЛИ» 18 пропускает на вход элемента сравнения 15 код, хранящийся в регистре 24. Этот код сравнивается с текущим показанием счетчика 17, формируя на выходе элемента сравнения 15 сигнал соответствующего знака, тем самым шаговый двигатель 14 осуществляет перемегцение каретки 5 до тех пор, пока текущее значение на выходе счетчика 17 нс будет равно коду Х о.

Лналогнчно работает и блок 13 перемещения каретки по осу Y.

Таким образом, этап автоматического грубого наведения анализатора 4 заканчивается, 5

40 когда анализатор 4 будет выставлен в положение Х о, Yio, при этом срабатывает логический элемент «И» 31, переводя регистр сдвига 25 в состояние «1» на втором выходе.

В этом положении регистра сдвига 25 задается второй этап этого режима — точное наведение анализатора 4. При этом сигналы анализатора 4 через логический элемент

«ЗИ-ИЛИ» 18 поступают на вход элемента сравнения 15, тем самым управляя перемещением каретки 5. Когда в результате этого анализатор 4 будет направлен точно на первую гнднровочную звезду, срабатывает логический элемент «И» 32 и по этому сигналу вычислительный блок 9 воспринимает состояние триггера 29, которое свидетельствует о том, что вводится информация о первои звезде: Х„1, — координата звезды на текущий момент времени и А о, Yio — начальная координата звезды. По сигналу логического элемента «И» 32 триггер 29 переводится в состояние «О», соответствующее работе по второй звезде, а регистр сдвига 25 в состояние «1» на первом выходе. Далее устройство аналогично описанным выше этапам грубого и точного навсzenn» на первую звезду, осуществляет грубое и точное наведение на вторую звезду, которое заканчнвается также срабатыванием логического элемента «И» 32, по которому вычислительный блок 9 воспринимает информацию о второй звезде: Х„У, и Х2о, Yqp, после того устройство переводится в режим наведения вновь на первую звезду и т, д.

Таким образом. описываемое устройство прн наличии только одного фотоэлектрического апа.шзатора и программного управления, позво IHi .т повысить точность управления телескопом за счет режима обегающей фотоэлектрической коррекции по двум звездам, разделить ошибку слежения телескопа на составляющие по А и Z и ошибку компенсации пара глaктнческого угла и ввести их в закон управления цифровыми следящими приводам:», отрабатывающимн значения этих углов.

Формула изобретения

1. Устройство для управления телескопом на альтазнмутальной монтировке, содержащее кнопочный блок управления, установленные на осях телескопа два цифровых следящих привода, входы которых электрически связаны соответственно с двумя выходами вычислительного блока, третий выход которого подключен ко входу третьего цифрового следящего привода, выход которого кннематически связан с поворотным столом и установленными на нем фотоэлектрическим аналпзатором и дымя каретками. кннематнческн связан: ымп с щаговыми двигателями двух соответствующих блоков перемеп1ения кареткн, о тл и ч а ющс е с я тем, что. с целгно повышения точности управления, оно содержит регистр сдвига, триггер и два логических элемента «И», выходы которых подключены к соответствующим

510691 л ! !

1ниипи 5я!(33 1650е>12 изд. U 1329 Tttf)ft>к 1029 fju;tttttctto >

ТЕ!11()! 1)е!(jttttt, it 1!. С ttixitot)ct>

СЧЕТНЫХ! ВХОДЯМ РЕ>ГИСГРЕI С„ EHflf l, С1flllllЧ!1?>IЙ вход которого связан с первым выходом кнопочного блока управления, первый выход с одним из входов первого логического эле«И», BTopoii Bhlxo;t -- c «дним Е13 В .О- 5) дов второго логического элеме)па «И», второй выход кнопочного блока управления соединен с единичным входом триггера. первый выход которого связан с первым входом вычислительного блока, со вторым входом которого 10 соединен второй вход триггера и выход второго логического элемента «И», третий и четвертый входы вычислительногO блока соединены соотг>егственно с первыми выходя ми блоко!3 IIBp ..>UI Iij(3111151 Еся 1)(TKB, I)Tt)- 15 рыс, третьи н !ствертые входы которых нодк, почены к одноименным выходам

Kl!опочногÎ блока управления, пятые, шестые, С(ДЬМЫ(ЕЕ ВОСЬМЫЕ К Н(. .PHO)t) И BTOPOXIA выходам регистра сд!)ига, первому и Второму 20 выходам триггера соответственно, первые входы cnc;E?Elle»EE со вторым н треты!м входами второго логического элемента «И» н дву3151

Выход3мн фотоэлектрического анялизаTOра соо!1!стет!3енпо, Вторыс lt третьи 13ыходы кя)к- 25 дого блока перемещения каретки подключены соответственно к пятому, шестому, седьмому и

130СЬМОММ 13ХОДЕЕМ ЕЕЫЧИС.ЕИТЕ.1ЬНОГО О.IОКЯ, Я ко второму и третьему входам перв(1! о логи>IDcKoA) элс. !(. н я «И» IIO;I(0(1IIIE(нь! cос) Г!3с I - 30

СГЕ H(.Н IIО ЧCТВСР1 Ы(13Ы."О,! 1>1 (>ЛОКОВ 11(j)С М(ЕЕЕ(. 111!5! Я))СТКН, 2. >cTj)00c ri30 Ilo II, j, o If rl li i е«» ill, ((с 51

TDÌ, ITO ОЛС)К ПСРСМСЩЕН?IЯ KBPCTE Н СОДСP)K!IT два элеме!пя совпадения, первые входы которых связаны с первым Выходом блока перемещения каретки, Вторые входы -- с третьим н четвертым входам!! Олока перемещения каретки соответственно, два регистра, входы коroPhlx свЯ 53IILI с ВыхОД3xili сОО I ВстстВх юи?!Ех элементов совпадения. обнулян)нц!е входы соединены со вторым входом блока перемеще-! ия каретки, 3 выхо tl>1 подключены соо -.Встств I!110 ко второму:l третьему выходам б.н)кя перемещения каретки, логи lc(. êèé элем ilò

«ЗИ-ИЛИ». элемент сравнения, коммутатор:t

c÷åò÷EEK. !3!.!ход кслорого и первый вход элс

МСЕiТЯ СРЗВН(.1111Я ПО, IКГIEOЧС!IЫ К II(. РВОМ 13ЬI— ходу блока перемсще.iti5I каретки. Выход элеМ(!!ТЯ Cj)ЕIBIICEI1151 СО(>ДИНСН С Ч(.ТЕ)СР ГЕ>ЕМ ВЫХ(>, ЕОМ OЛОКЯ П(. РСМС III(.Illi51 K!1 1) TKlt f! Ч(.j)(О 1.11 тат01) — со f5xOJ3 3111 ПЕ?!ГОВО! 0;?ВИГятс, 15!

Ei с I(.T I !!K 3. Обнмг) 5! !01?еи!! Вхо;! KOTÎpoi О cHя зе! н

СО I3 !Op l>1 t>E ВХОД031 б, IОКЯ IIPp< хlеlп(11!15! KЕI j)(. 1 ки, три Входа первой группы входов Г!Ог!11(ского элс;х!с Егя «ЗИ-И.Е?И» сс)сднне!Еы 000113còcòÂñIIIio с0 !3т01)ы31 13 Ixojoxl, IIEEThlxl II ссдьм ы)!

)ходами блока перемещения кар TKil, трн вхо;i;l 13ТОРОИ ГРМППЫ В."ОДО — С l Р(ТЬИМ ВЫХОДОМ, ПЯТЬ! М И ВОСЬ МЫ ЕЯ ВХОДЕI МИ, ЕВH ftXO ЕЕ!

ТDVÒH(li ГP ПНЫ вЂ” С 11(>j!151>IМ Н Н!ССЕ l>IМ НХОДе!31 н блоl(3 II(. j)(мсн(сl1 1 1 51 1(Яре Гки, Второй !3хо, l, 351ÑÌÑÍ ГЯ Cj).