Устройство для определения местоположения объекта

 

(i ц 670806

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.10.75 (21) 2185382/18-22 (51) М. К . б 01В 19/34 с присоединением заявки №

Государственный комитет

СССР ло делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.06.79. Бюллетень ¹ 24

Дата опубликования описания 30.06.79 (53) УДК 531.717 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. Н. Преснухин, В. А. Бархоткин, Н. В. Воробьев, Л. М. Жаворонков и В. Н. Лапенко

Московский институт электронной техники (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ ОБЪЕКТА

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в приборах для автоматической регистрации попаданий в мишень при стрельбе из пневматического и огнестрельного спортивного оружия.

Известны устройства для определения местоположения объектов, содержащие источник сканирующего излучения и блок фотоприемников.

Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее два измерительных канала, блок индикации рассогласования, вход которого соединен с выходами измерительных каналов, регистратор координат, вход которого соединен с выходом индикатора рассогласования, каждый измерительный канал содержит дифференциальный позиционно-чувствительный фотоприемник и две измерительных схемы, подключенные к выходам позиционно-чувствительного фотоприемника и включающие в себя и-каскадный усилитель и и пиковых детекторов, каждый из которых подключен к выходу соответствующего каскада усилителя.

Недостаток известного устройства заключается в низкой динамической точности и обусловлен инерционностью блока автоматической регулировки усиления, который приспособлен для работы с периодическими сигналами. Поскольку пролет объекта через плоскость мишени является процессом однократным, на вход фогоприемника

5 поступает лишь один импульс излучения, и блок автоматической регулировки усиления не успевает установить требуемое усиление усилителей, в результате чего положение объекта определяется неточно.

10 Целью изобретения является повышение точности определения местоположения объекта.

Для этого в предлагаемом устройстве каждая измерительная схема снабжена

15 блоком пороговых элементов, входы которого соединены с выходами каскадов усилителя, регистром порядка, входы которого соединены с выходами блока пороговых элементов, дешифратором порядка, входы

20 которого соединены с выходами регистра порядка, и и управляемыми делителями напряжения, информационный вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего пикового детектора, управляющие

25 входы — с выходами дешифратора порядка, а выходы являются выходами измерительной схемы.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства для определеЗО ния местоположения объекта.

670806

Устройство для определения местополокения объекта содержит два измерительных канала 1 и 2, блок 3 индикации рассогласования, входы которого соединены с выходами измерительных каналов 1 и 2, а 5 выходы подключены к входам регистратора 4 координат. Каждый из измерительных каналов 1 и 2 содержит дифференциальный позиционно-чувствительный фотоприемник

5 и две измерительные схемы 6 и 7, под- 1О ключенные к выходам фотоприемника 5 и включающие в себя каскадный усилитель с каскадами 8, 9 и 10 усиления и пиковые детекторы 11, 12 и 13, каждый из которых связан с выходом соответствующего каска- 15 да 8, 9 и 10 усиления усилителя. Каждая измерительная схема 6 и 7 снабжена блоком 14 пороговых элементов, входы которого соединены с выходами каскадов 8, 9 и

10 усиления. Выходы блоков 14 подключены к входам регистров 15 порядка, связанных своими выходами с входами дешифраторов 16 порядка. В каждой измерительной схеме 6 и 7 к выходам пиковых детекторов

11, 12, 13 подключены информационные 25 входы управляемых делителей 17, 18 и 19 напряжения, управляющие входы которых подключены к выходам дешифраторов 16, а выходы соединены с входами блока 3 индикации рассогласования. 30

Фотоприемники 5 расположены перед гцитом с изображением мишени в безопасной зоне за пределами круга рассеяния точек попадания объектов в плоскости неподвижного луча, ширина которого превышает диаметр мишени. В той же плоскости находятся оптические оси объективов, фокусирующих изображение объекта на поверхности фотоприемников.

Устройство для определения местополо- 4О жения объекта работает следующим образом.

Объект, пролетающий через плоскость мишени, пересекает плоский луч и отражает часть падающей на него энергии. На фо- 45 топриемниках 5 формируются мгновенные изображения объекта в виде освещенных участков поверхности. Эти изображения делятся зонами раздела светочувствительных площадок на две части, равные между со- яо бой только в случае попадания объекта в центр мишени. В момент пролета объекта через луч на выходах фотоприемников 5 возникают импульсы с амплитудой а, = K„Bl, (1) 55 где 1(„— интегральная чувствительность фотоприемника;

 — ширина изображения;

l; — длина освещенных частей фото- @> приемника.

Параметры отклонения объекта от центра мишени P и Q, называемые в дальнейшем параметрами рассогласования, могут быть вычислены по формулам 65 а, — а.

Р=

2 (2) a> + а2 аз а4

) аз —, а, Q= где

L =-а, +а, =-а, +а,.

Значения а;, необходимые для вычисления параметров Р и Q, измеряются в устройстве следующим образом, Импульсы с амплитудами а; поступают на входы измерительных схем 6 и 7, Если уровень входного сигнала недостаточен для насыщения

j-го каскада усилителя 8, 9 и 10, то на входе этого каскада появляется импульс с амплитудой

U,, —. а;К, где 1(— коэффициент усиления каскада;

j — порядковый номер каскада, считая от входа усилителя.

Если же j-ый каскад насыщается сигналом, то амплитуда импульса на его выходе равна напряжению ограничения Uo„ð В этом случае срабатывает связанный с данным каскадом пороговый элемент блока 14 и в соответствующем разряде регистра 15 записывается единица. Комбинация из единиц и нулей в регистре 15 образует код порядка / числа а;, а роль его мантиссы выполняет напряжение U, как это следует из выражения (3) (4) ю: U>P

Значения U," запоминаются в пиковых детекторах 11, 12 и 13.

На основании кодов j, хранящихся в регистрах 15, дешифраторы 15 порядков формируют сигналы управления делителями

17, 18 и 19 напряжения в соответствии с условиями

U, = такс IU, I

U,(U„,. (5)

Делители 17, 18 и 19 напряжения имеют неодинаковое число фиксированных значений коэффициентов передачи. После каждой вспышки излучения от объекта только в одном из них устанавливается ненулевой коэффициент передачи напряжения, причем номер этого делителя и величину коэффициента передачи указывает дешифратор 16 в соответствии с таблицей

Выбранные в каждой измерительной схеме 6 и 7 напряжения оказываются приведенными к одному порядку, что дает право выполнять над ними операции сложения и вычитания. Расчет параметров P и Я по формуле (2) выполняется в блоке индикации рассогласования 3, там же по известным значениям P u Q вычисляются координаты Х и Y точки пролета объекта через мишень, а результаты стрельбы регистрируются в блоке 4.

670806

Формула изобретения

Коэффипиент передачи делителя напряжения

Я состояния дешифратора 16 порядка

19

0

0

1jK

1,К

1,К. 10

0

Составитель А. Куликов

Техред Н. Строганова

Корректор Л. Брахнина

Редактор О. Юркова

Заказ 1698/1 Изд. № 391 Тираж 865 Подписное

НПО «Поиск> Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Благодаря введению управляемых делителей напряжения, блоков пороговых элементов регистраторов порядка и дешифраторов порядка устройство может опреде- 20 лять местоположение объекта по единственной вспышке отраженного от него излучения без динамических погрешностей. Благодаря высокой точности и быстродействию устройство обеспечивает спортсмену воз- 25 можность оперативно корректировать стрельбу на тренировках и в процессе пристрелки перед зачетными выстрелами, сокращает время анализа результатов и увеличивает пропускную способность стрелко- 30 вого тира.

Устройство для определения местоположения объекта, содержащее два измерительных канала, блок индикации рассогласования, вход которого соединен с выходами измерительных каналов, регистратор координат, вход которого соединен с выходом блока индикации рассогласования, каждый измерительный канал содержит дифференциальный позиционно-чувствительный фотоприемник и две измерительные схемы, подключенные к выходам позиционно-чувствительного фотоприемника и включающие в себя и-каскадный усилитель и п пиковых детекторов, каждый из которых подключен к выходу соответствующего каскада усилителя, отл ич а ющееся тем, что, с целью повышения точности измерения, каждая измерительная схема снабжена блоком пороговых элементов, входы которого соединены с выходами каскадов усилителя, регистром порядка, входы которого соединены с выходами блока пороговых элементов, дешифратором порядка, входы которого соединены с выходами регистра порядка, и fL управляемыми делителями напряжения, информационный вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего пикового детектора, управляющие входы — с выходами дешифратора порядка, а выходы являются выходами измерительной схемы.