Фотоследящая система телескопа
Союз Советски к Социалистическик Республик ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ввт. свид-ву (51)NL. Кд. G 05.9 Э/00 (22) Заявлено 26.02.80 (2l ) 2892464/18-24 с.присоединением заявки М— Ркуааретееиный кемитет СССР h0 делам вэебретенкй и открытей (23) Приоритет (53) УДК 62-526 (.088.8) Опубликовано 30.12.81. Бюллетень М48 Дата опубликования описания 04.01.82 В. А. Магеррамов (72) Автор изобретения I Шемахинская астрофизическая обсерватория AH Азербайджанской ССР (7l ) Заявитель (54) ФОТОСЛЕДЯШАЯ СИСТЕМА ТЕЛЕСКОПА Изобретение относится к оптико-элект ронным следящим системам и может использоваться при автоматическом отслеживании относительных перемещений светящегося объекта, расположенного в поле зрения системы. В ходе длительного экспонирования небесного объекта приходится непрерывно контролировать точность ведения телескопа. Устройства, предназначенные для этой тo . цели, получили название фотогидов. В принципе фотогиды могут питаться светом звезды от отдельной трубы, оптическая ось которой должна быть параллельна опт5 тической оси телескопа. Однако неизбежно дифференциальное гнутие трубы гида и, телескопа приводит к появлению ошибок гидирования. Поэтому иа крупных телескопах фотогид питается светом непосредственно в фокальиой плоскости телескопа, собранным главной опти ческой системой телескопа. Для это« го можно использовать свет одного обьекта, находящегося на краю поля зрения, нли часть света исследуемого обьекта. Известен фотогид, в фокусе телескопа или гида которого находится вращающийся полудиск с острым лезвием, касающийся оптической оси t 1). Известен также фотогид, в котором известный метод видоизменен с применением модуляции света исследуемого объев та (21. Недостатки известных фотогидовсложность конструкции, использование дополнительной трубы, где появляются неизбежные ошибки гидирования. Кроме того, отнимается часть света исследуемого объекта вводом дополнительного полупрозрачного отклоняющего зеркала. Наиболее; близкой к предлагаемой является следящая система, в которой свет исследуемого обьекта собирается главной оптической системой телескопа на фокаль ную плоскость спектрографа, где ставится дополнительное полупрозрачное зеркало, цри помощи которого часть света исследуемого объекта отклоняется в сторону и фокусируется на вершину четырехгранной зеркальной пирамиды. Отразившись от ее граней, световой поток попадает на четыре фотоумножителя. Разность напряжений с выходов противоположных фотоумножителей подается на соответствук щие усилители. Усиленные сигналы привод.:т в дейтвие два двигателя, которые управляют ф коррекцией направления координаты телескопа по часовому ведению и склонению. Если световой пучок, идущий от объекта, симметричен относительно вершины зеркальной пирамиды, то световые потоки, пада-О юшие на фотоумножители, равны, и напряжение на выходах усилителей следящей системы равно нулю. При отклонении телескопа от направления на обьект луч смещается и вследствие неравномерности эа- ур светки граней пирамиды на входе одного силн обоих усилителей появляется сигнал рассогласования 3 ). Недостатки известной следящей системы - погрешность центровки оптики, и 2$ смешение вершины анализирующей пирамиды относительно оси телескопа иэ-еа технологических погрешностей при изготовлении пирамиды. Значительное ослабление света исследу- щ емого объекта, вызванное применением полупрозрачного отклоняющего зеркала, характерно для всех типов фотогидов, используемых при спектральном наблюдении. При введении дополнительного полупрозрачного зеркала в фокальную плоскость спектрографа отклоняется около 4% света объекта для гидировки. Обычно толщина полупрозрачного зеркала выбирается в пределах 2 мм и поэтому в нем иэ-за погло- 46 щения будет потерян свет около 1,5% и иэ-за рассеяния 2,5%. Поэтому при вводе отклоняющего зеркала теряется более 8% света, что очень существенно при астрономических наблюдениях. Кроме того, от клоняемый свет, который составляет около 4%, очень мал, тем более если ведется наблюдение объекта слабой яркости. По этим причинам фотогиды, используемые при спектральных наблюдениях, не могут обеспечить слежение эа очень слабыми объектами вообще, а для слежения за средними по яркости объектами требуются высокочувствительные приемники излучения и соответствующая аппаратура. Бель изобретения - устранение. потерь свете в телескопе, повышение точности и расширение области применения системы. ЬО4684 ф Поставленная цель достигается тем, что в фотоследящей системе телескопа, содержащей четыре взаимно перпендикулярно расположенных фотоприемника и два канала управления, каждый. из которых состоит иэ последовательно соединенных формирователя, усилителя и исполнительного устройства, кинематически связанного с телескопом, причем вход формирователя соединен с выходами соответствую— щей пары фотоприемников, фотоприемники расположены на щеках входной щели спектрографа телескопа. .Так как в 95% случаев диаметр изоб ражения из а тувбчлентных движений в земной атмосфере бывает существенно больше принятой ширины шели спектрографа, то именно этот неизбежно теряемый свет используется для гидирования в предлагаемой системе. Кроме того, система позволяет использовать его при точном наведении лазерного луча на искусственные космические объекты, что в настоящее время необходимо для решения различных технических задач. На фиг. 1 изображено расположение фотоприемников относительно входной щели спектрографа; на фиг. 2 — предлагаемая система, функциональная схема; на фиг,3расположение фотоследяшей системы в телескопе, В системе используются четыре приемника излучения, с помощью которых фиксируются две взаимно перпендикулярные оси координат. Система (фиг. 1) содержит шеки 1 входной щели спектрографа, на которые прикрепляются четыре твердотельных фотоприемника 2. Выходы -фотоприемников 2, соединенные попарно в виде моста, представляют собой формирователь 3 .сигнапов рассогласования. Функциональная схема системы (фиг.2) содержит входную щель 1 спектрографа, фотоприемники 2, а также формирователи 3, усилители 4 и исполнительные устройства 5, образующие каналы 6 управления по склонению CP и часовому ведению <. Каналы 6 управления связаны с трубой телескопа 7. Рассмотрим принцип работы одного иэ аналогичных каналов 6 управления, например слежение по (.. Если обьект находится на оси прибора, то его изображение проектируется либо на промежуток,. разделяющий чув ствительные площадки фотоприемников 2, либо оди5 8946 наковые доли потока излучения на каждый фотоприемник 2. В этом случае сигнал на выходе формирователя 3 равняется нулю, усилитель 4 и исполнительное устройство 5 не, действуют и коррекция ведения телескопа не производится. Смещение обьекта с оптической оси вызывает уход изображения иэ эоны равномерной освещенности и какой-то фотоприемник 2 освещается больше, чем остальные. Е В зависимости от направления смещения объекта на выходе формирователя 3 образуется положительный или отрицательный сигнал рассогласования, который усиливается и подается на исцолнительное устройство 5. Исполнительное устройство 5 в зависимости от полярности полученного сигнала рассогласования воздействует на тонкую коррекцию трубы телескопа 7 до тех пор, пока не получится равномер- 20 ное освещение фотоприемников 2. На фиг. 3 изображена труба телескопа 7, в которую помещено кассегреновое зеркало 8, в центре которого имеется круглое отверстие, главное зеркало телескопа 9, предлагаемая фотоследящая система 10 и лазерная установка 11. Принцип работы этого устройства заключается в следующем. Слабосветящийся искусственный косми- Зо ческий объект проектируется на поверхность щек щели спектрографа и по вышеописанной схема производится уверенное слежение. Это говорит о том, что сама щель, с учетом рефракции, официально направлена на объект. За щелью размеще84 4 на лазерная установка 11, оптическая ocb которой совпадает с оптической осью телескопа. При захвате фотогидом объекта точно на него направляется луч лазера и при этом решаются различные технические задачи. Формула из обретения Фотоследящая система телескопа, ссьдержащая четыре взаимно перпендикулярно расположенных фотоприемника и два ка» нала управления, каждый из которых состоит иэ последовательно соединенных формирователя,. усилителя и исполнительного устройства, кинематически связанного с телескопом, причем" вход формирователя соединен с выходами соответствующей пары фотоприемников, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью устранения потерь света в телескопе, повышения точности и расширения области применения системы, фотоприемники расположены на щеках входной щели спектрографа телескопа. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Вавсос Н.Ж.АрЬ. J107, 1948, )Ко 1, р. 73. 2. Сабинин Ю. А. Труды совещания по исследованию мерцания звезд, иэд-во AH СССР, 1959, с. 232. 3. Авторское свидетельство СССР -Мо 140226, кл. G 05 I) 3/00, 1959 (прототип). 894684 Составитель Л, Птенцова Редактор Е. Дичинская Техред Т. Ма точка корректор С. смак Заказ 11488/77, Тираж 943 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и, открйтий . 113035, Москва, Ж«35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г; Ужгород, ул. Проектная, 4
