Сканирующий растр фотоэлектрического координатора

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Q те И С А Н И Е (ii>561162

ИЗОБРЕ е ЕНИЯ к вто скомю свидетильств (6l) Дополнительное к авт. свил-ву» (22) Заявлено 23.02.76 (21) 2325631/25 с присоединением заявки №(51) М. Кл

G 02 Г 1/17

Ст Ol 6 7/48

Гасударственный камнтет

Совета Мнннстров СССР аа делам нзебретеннй н аткрытнй (23) Приоритет(43) Опубликовано05.06.77. Бюллетень № 21 (53) УДК 535.8(088.8) (45) Дата опубликования описания 04.08.77 (72) Автор изобретения

М. А. Вахитов (71) Заявитель (54) СКАНИРУЮШИЙ РАСТР ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КООРДИНАТОРА

Изобретение относится к оптико-электронным следящим системам и может быть использовано в фотоэлектрических координаторах.

Известен растр, выполненный в виде диска с прозрачной считывающей щелью, выполненной в виде спирали Архимеда, который склеен с покровным диском, предохраняющим основной диск от повреждений, а на покровном диске нанесена система ip чередующихся прозрачных и непрозрачных секторов угловой величины t 1J. Этот растр может быть использован в фотоэлектрических координаторах для обнаружения и измерения радиального смешения излучаю- 15 щей цепи.

Недостатком этого растра является дискретность измерения, обусловленная ко нечным числом прозрачных и непрозрач- 20 ных секторов.

Известен также растр, содержащий две серии полос различной частоты (модупирующих прозрачных и непрозрачных зон), разде- 25 пенных спиралью Архимеда, а центр фокаль. ной плоскости координатора совмещен с точкой пересечения одной из осей коорди- . нат с нейтральной линией-окружностью, радиус которой равен среднему радиусу спирали Архимеда(2». При вращении такого растра с постоянной скоростью поток излучения от цели поперэменно модулируется частотами f u f . Длительность модуляции частотой f или f пропорциональна е. радиальному (относительно оси вращения растра) смещению изображения цели в фокальной плоскости. Если изображение цепи совпадает с центром фокальной плоскости, то поток излучения модулируется частотами f u f через равные промежутки

2 времени.

Недостатком этого растра также является дискретность измерения, обусловленная конечным числом модулирующих полос.

Цель изобретения — уменьшение зоны нечувствительности при малых углах рассогласования, Для этого в известном растре со смещенной относительно оптической оси коэрдинатэра осью вращения линия раздела мэд и!тру!э!цнх эон выполнена B виде сочетания отрезков спиралей и дуг окружнос.ти, радиус которой равен расстоянию между on!è÷åñêoé осью координатора и осью вращения растра.

На фиг. 1 изображен сканирующий растр

H показано взаимное распэлэжелие поля зрения координатора и растра; на фиг. 2временные диаграммы сигналов, например интенсивность потока излучения на фотоприемнике при различных положениях изображения цепи в поле зрения координатора о

Растр, предпагемый на фиг. 1, содержит модулирующие зоны 1,2,3. Здесь же пэказанэч попе зрения (идэбражения) координатора 41 изображение цегп! 5 на ппэскости растра,. то гной О, обозначена ось вращения растра, совпадающая с геометрн- > чески!4 центром рисунка растра, точкой

О,, - центр пэпя зрения координатора.

Л::!н;!я раздела модулирующих зэн выполнена в виде сочетания дуг окружности аЬ и а3 отрезков спирали Арх!!меда 3с и С, радиальных отрезков аС! и .

Устройство работает следующим образом.

При эра!пении растра с постоянной скоростью переменная составпчющая промодугч!!рова)п!эгэ !!Dto!!G излучения От цепи ЗО пр - " ачпяет собой поспедоватепьность импудьсов, форма н скважность которых определяется соотношением между шириной модупирующпх секторов и размерами изображения цепи, и чисJto которых пропорционапь- 5 нэ радиальному (относительно очки О ) отклонению изображения цели от центра поля зрения„При перекрытии изображения цепи мэдупируюшей зоной 2 нпи 3 переменная сэставг!яго!ч!ая сигнала отсутствует. Знак о отклонения определяется фазой огибающей г!вслед эватепьн ости импульсов, отсчптывае мой относительно сигнала, вырабатываемого генератором опорного напряжения {фиг.2а), На фиг. 26 !;оказан вид сигнала дпя спучая, когда изображение цели смецено этнэситепьно центра пэпя зрения О в положительном направлении по эси ОУ на расстояние четверти диаметра поля зрения, На фиг, 2в по. казан вид сигнала для такого же пэ абсэ- 5О пютнэй величине, нэ противоположного пэ знаку отклонения пепи (изображение цели находится на отрезке 0 0z на расстоянии четверти диаметра поля зрения от точки О, !ак!гм образом, определив число импупь- 55 сов в одной пачке (за один оборот растра) можно эпределить величину отклонения иэображения цели эт центра попа зрения вдоль радиуса растра, проходящего через знергет!!ческий центр изображения цели, щ

4 а измерив сдвиг фаэ (временной интервал) между опорным напряжением и огибающей пачки импульсов — определить угловую координату > и знак координаты . Если изображение цели, представляющее собой некоторую фигуру (в случае точечной цепизто аберрационное пятно иэображения), пересекается дугой окружности пинии раздепа модупирующих эон, то в те интервалы време ни, когда поток изпучения от цепи модулируется одновременно двумя зонами, амплитуда сигнапа пропорциональна части потока излучения, модупируемого соответствующей зоной. При этом за один оборот растра амплитуда сигнала будет менятьсч (фиг. 2г), а именно: в первой и третьей четверти периода оборота (в интервалы времени Ьг. =t -1 и Ы„=1 -1, соответственно)

2! Z < 4З 4 амплитуда сигнала максимальна, так как модупируется весь поток излучения от це.ли; во второй и четвертой четвертях эбэ рэта амплитуда сигнала равна половине максимальной, если анергетический центр изображения цели находится в центре поля зрения KoopgNHBTopG, а B случае смещения изображения амплитуда сигнала изменяет» ся пропорционально величине !смешения,, а знаки (противопопожные дпя второй и четвертой четвертей) изменения амплитуды о!!редепяются направлением смешения; сумма амплитуд сигналов второй и четвертой четвертей равна максимальной амплитуде сиглала при отсутствии биений. Таким образом, составпягэшая огибающей сигнала на частоте вращения растра (фиг. 2д) содержит информацичо о величине и направлении отклонения энергетического центра изображения цели от центра поля зрения при величине отклонения изображения меньшей его радиуса, что позволяет повысить чувствительность и точность измерения фотоэлектрического координатора при малых углах рассогласования.

В качестве примера реализации изобретения можно рассмотреть спедуюший, Модупируюшая зона 1 содержит 1000 непрозрачнь!х штрихов (и столько же прозрачных)

Гэгда чувствительность координатора не лучше 0,1% диаметра поля зрения, При диаметре аберрациэнного пятна изображения, равном 0,001 диаметра поля зрения и чувствительности измерительных устройств,,определяющих разность амплитуд сигналов 2 и 4 четвертей периода оборота растра, равную 0,1 (10%) максимальной амплитуды сигнала, чувствительность координатора в зоне малых угпэвых рассогпасований равна 0,0001 ипи 3,01%., т.е. в 10 ра" "пунше, ем пэ всему полю зрения.

561162

БНИИПИ Заказ 1569I151 Тираж 717 Подписное

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретениия

Сканирующий растр фотоэлектрического координатора, оптическая ось которого не совпадает с осью вращения растра, содержащий модулируюшие прозрачные и непрозрачные зоны, отличающийся тем, что, с целью уменьшения зоны нечувствительности при малых углах рассогласования, линия раздела модулирующих зон выполнена в виде сочетания отрезков спиралей и дуг окружности, радиус которой равен расстояник между оптической осью координатора и осью вращения растра.

Источники информации, принятые во вкимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 168358,Cr02 В 27/17, 1963.

2. Криксунов Л. 3., Усольцев И. Ф.

Инфракрасные системы. М., Сов, радио", 1968,с. 170.