Устройство для обнаружения и коррекции гнутой трубы телескопа

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

oii970295 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 03. 11. 80 (21) 3000181/18-10 с присоединением заявки ¹â€” (23) ПриоритетОпубликовано 30.10.82. Бюллетень ¹ 40

Р М g+ з

G 02 В 23/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (33}УДК 535 ° 833 (088.8) Дата опубликовакйя описаниярЮ1082

И. К. Павлов, Л. A. Берент:В. В. Демидов, A. Б. Медведев и Н. В. Литвиненко (7.2) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ И КОРРЕКЦИИ

ГНУТИЙ ТРУБЫ ТЕЛЕСКОПА

Изобретение относится к приборостроению и может быть применено для устранения дифференциальных гнутий гида относительно телескопа. 5 Для больших телескопов характерно применение дополнительных оптических систем, предназначенных для обеспечения точного слежения телескопа за объектом исследования, т.е. для "гид- 1Q рирования". Такую оптическую систему, называемую гидом, укрепляют на трубе телескопа, а иногда на оси склонений.

Естественно, что при длительных экспо- зициях, в процессе которых телескоп меняет ориентацию в пространстве, возникают упругие деформации как самих труб телескопа и гида, так и места крепления гида, что приводит к рассогласованию визирных осей телескопа и гида, т.е. к дифференциальным гнутиям. Рассогласование визирных осей вызывает, например, смещение звезды на фотопластинке в телескопе при слежении за объектом по гиду.

Известно устройство для компенсации упругих деформаций с помощью рычажной системя (1 ).

Рассогласование визирных осей больших телескопов с гидом, выполненных с большим числом оптических элементов (зеркальных и линзовых), не всегда может быть исправлено принудительной деформацией трубы гида.

Наиболее близким к предпагаемому является устройство для обнаружения и коррекции гнутий трубы телескопа, содержащее объектив телескопа, гид, установленный между ними оптический мост, выверочную световую марку, проекционный объектив, фотоэлектрический анализатор положения изображения световой марки с модулятором в виде ножа, в плоскости которого расположено иэображение марки, построенное проекционным объективом н систему коррекции дифференциальных гнутий с электронным блоком управления (2 1.

В указанном устройстве световая марка расположена в фокальной плоскости телескопа и, отражаясь от пОверхностей линзового предфокального корректора и зеркал, создает рассеянный свет. Это обстоятельство позволяет производить только периодический контроль параллельности визирных осей гида и телескопа, тем самым сокращает время экспозиции, так как на время экспозиции закрывается

970295

35 затвор перед фотопластиной. Периоди ческий контроль малоэффективен против случайных скачкообразных нарушений параллельности визирных осей, что может быть объяснено не упругими деформациями конструкции, а смещением какого-либо одного оптическото элемента гида или телескопа.

Цель изобретения — обеспечение ведения непрерывного контроля пара" раллельности осей гида и телескопа.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено фотоэлектрическим анализатором положения звезды гидирования, проекционный объектив расположен на двухкоординатных 15 каретках с электроприводами, соединенными сельсинной связью с электроприводами кареток гида с фотоэлектрическим анализатором положения звезды гидирования, обеспечивающими коррекцию оси гидирования, а выверочная световая марка расположена в фокальной плоскости гида, а также тем, что система коррекции дифференциальных гнутий выполнена в виде двух блоков выработки сигналов рассогласования, входы первого из которых соединены с выходами фотоэлектрического анализатора положения марки, а выходы подключены через электронный блок управления к электроприводам проекционного объектива, входы второго блока выработки сигналов рассогласования соединены с выходами фотоэлектрического анализатора положения звезды гидирования, а выходы— с электроприводами объектива телескопа.

На фиг. 1 изображено расположение оптико-механических узлов устройства; на фиг. 2 — разрез A-A на фиг. 1 40 (установка проекционного объектива и фотоэлектрического анализатора,"звезды гидирования на двухкоординатных каретках); на фиг. 3 — электрическая блок-схема устройства. 45

Световая марка 1 (фиг. 1) установлена неподвижно в фокальной плоскости гида. Марка выполнена в виде небольшого круглого отверстия, подобного изображению звезды, через которое свет от осветителя 2 падает на объектив 3 гида, образующий плоский волновой фронт, который оптическим мостом 4 направляется в оптичес" кую систему телескопа 5. Оптический мост состоит из призмы и зеркала, собранных в жестком корпусе и представляющих взаимно перпендикулярные грани уголкового отражателя. Оптическая система телескопа строит изображение марки 1 в своей фокальной 60 плоскости, призма 6 (фиг. 1) и объектив 7 переносят изображение марки

1 в плоскость ножа модулятора фотоэлектрического анализатора 8 положения изображения марки. Фотоэлектри\ ческий анализатор 8 положения изображения марки, включающий в себя модулятор 9, линзу фабри 10 и фотоэлектронный умножителы с предусилителем 11, установлен неподвижно относительно корпуса, несущего кассету с фотопластинкой, помещаемой в фокаль ную плоскость телескопа. Объектив 7(фиг. 2) устайовлен на каретках Х и

У, кинематически соединенных с исполнительными механизмами 12.и 13 электроприводов объектива.

Направляющие кареток объектива параллельны направляющим кареток 14 и 15 осей Х и У гида, кинематически соединенных с исполнительными механизмами 16 и 17 электроприводов кареток гида, перемещающих по полю гида фотоэлектрический анализатор 18 (фиг.. 1) положения звезды гидироваНия. Направляющие Х и У кареток объектива, параллельны направляющим X и у кареток гида и параллельны направлениям координатных осей t и d в фокальной плоскости телескопа. Вращение те-. лескопа по осям t и с осуществляется исполнительными механизмами 19 и 20 приводов. монтировки.

Выходы фотоэлектрического анализатора 8 (фиг. 3) электрически соединены с входами первого блока 21 выработки сигналов рассогласования, выходы которого соединены соответственно с входами электроприводов

22 и 23 кареток гида 24, несущих фотоэлектрический анализатор 25 положения звезды гиди ования, электрически соединенный с входами второго блока 26 выработки сигналов рассогласования, выходы которого подключены к входам электроприводов 27 и 28 монтировки телескопа 5. Электроприводы 29 и 30 кареток объектива соединены с электроприводами 22 и 23 кареток гида сельсинной связью через. систему сельсины-датчики 31 и 32, кинематически связанйыми с электроприводами кареток гида и электрически соединенными с сельсинами-приемниками 33 и 34, кинематически и электрически связанными с электроприводами 29 и 30 кареток объектива.

Каретки объектива 35 и каретки гида

24 кинематически связаны со своими электроприводами через электромаг нитные муфты 36, 37 и 38, 39 соответственно..Блок 40 управления со —, держит четыре пороговых схемы и четыре реле, причем входы, первой 41 и второй 42 пороговых схем подключены к входам электроприводов 29 и 30.кареток объектива, входы третьей 43 и четвертой 44 пороговых схем подключены соответственно к первому и второму выходам первого блока 21 выработки сигнала рассогласования, выходы первой 41 и второй 42 пороговых схем подключены соответственно

970295 к первому и второму входам первой схемы И-НЕ 45, выход которой через первый инвертор 46 и первый ключ 47 соединен с обмоткой первого реле 48, через нормально разомкнутые контакты которого 48-1 и 48-2 обмотки управления электромагнитных муфт элект ропривода кареток объектива подключены к источнику 49 напряжения . Вйходы третьей 48 и четвертой 44 пороговых схем подключены соответственно к первому и второму входам второй схемы И-HE 50, выход которой через второй инвертор 51 подключен к первому входу третьей схемы И-HE 52, выход которой через третий инвертор

53 и второй ключ 54 соединен с обмоткой второго реле 55. Через нормально разомкнутые контакты 55-1, 55-2 и 56-1, 56-2 второго 55 и четвертого 56 реле, обмотки управления электромагнитных муфт электроприводов кареток гида подключены к источнику напряжения, причем второй вход третьей схемы И-НЕ 52 подключен к выходу первого инвертора, третьи входы первой и второй схем И-НЕ подключены к третьему выходу второго блока 26 выработки сигналов рассогласования.

Входы электроприводов кареток гида через нормально замкнутые контакты

57-1 и 57-2 третьего реле 57 подключены к первому и второму выходам пульта 58 установки кареток гида, а через последовательно соединенные нормально разомкнутые контакты 57-3, 55-3, 57-4 к первому и второму выходам первого блока 21 выработки сигналов рассогласования. Обмотки третьего и четвертого реле через переключатель 59 подключены к источнику на.пряжения, обмотки первого и второго реле подключены к источнику напряжения через свои нормальные разомкнутые контакты 48-5 и 55-3 по схеме самоблокировки.

Совокупность кареток гида 24 с электроприводами 22 и 23 и электромагнитными муфтами 38 и 39, сельсинов-приемников 31, 32 и фотоэлектрического анализатора 25 положения звезды гидирования представляет собой устройство коррекции оси гидирования телескопа.

Работа системы начинается после наведения кареток гида 24 на звезду гидирования с помощью пульта 59, установки кареток гида и включения системы автоматического гидирования телескопа 60.

При .попадании изображения звезды в поле зрения фотоэлектрического анализатора 25 положения звезды гидирования на первом и втором выходах, электрически связанного с ним второго блока 26 выработки сигналов рассогласования, появляются сигналы ошибки, которые отрабатываются электроприводами 27 и 28 телескопа. На третьей выходе блока 26 появится сигнал логической "1", свидетельс-.вующий о захвате звезды системой фотогидирования.

Этот сигнал поступает на третьи входы первой 45 и второй 50 схем .И-НЕ, тем самым давая разрешение на работу системы.

19 Включение системы осуществляется тумблером 59. Переводом замыкающего контакта в нижнее по схеме положение выключается обмотка реле,56 и подается питание на обмотку реле 57.

При этом размыкаются контакты

56-1 и - 56 2 реле, снимая питание с обмоток электромагнитных муфт 38 и 39 привода кареток гида. Контакты

57-1 и 57-2 реле отключают входы электроприводов 22 и 23 кареток гида от выходов пульта. 58 установки кареток гида и подключают их к первому и второму выходам первого блока 21 выработки сигналов рассогласования через нормально разомкнутые контакты 48-3 и 48-4 первого реле 48.

В исходном состоянии угловое положение сельсинов-приемников 33 и 34 не совпадает с положением соответствующих сельсинов-датчиков 31 и 33, 30 поэтому на управляющих обмотках сельсинов-приемников появляются напряжения, которые поступают на входы электроприводов 29 и 30 кареток объектива, а также на входы пороговых

35 схем 41 и 42.

Наличие ненулевого сигнала на входах пороговых устройств вызывает появление логического "0" на их выходах. Вследствие этого по крайней

40 мере на одном из входов первой схемы

И 45 появится сигнал "0", на выходе этой схемы будет высокий поз енциал, который, пройдя через первый инвертор 46, будет держать ключ 47 в за45 крытом состоянии. При этом первое реле 48, управляемое ключом 47, не сработает, его контакты 48-1 и. 48-2 размыкают цепь управляющих обмоток электромагнитных муфт 36 и 37 и ка5О ретки объектива 35 не имеют кинематической связи со своими электроприводами.

Поэтому после включения тумблера

59 электроприводы 29 и 30 кареток объектива начнут вращать сельсиныприемники 33 и. 34, устраняя имеющееся угловое рассогласование их с сельсинами-датчиками 31 и 32. В момент согласования напряжение на управляющих обмотках сельсинов-прием"О ников упадет до малой величины, что вызовет переключение пороговых схем

41 и 42, срабатывание первой схемы

И-HE 45, первого ключа 47 и включение первого реле 48, которое станоЫ вится на самоблокировку контактом

970295

48-5. Контакты 48-1 и 48-2 этого реле подключают обмотки электромагнитных муфт 36 и 37 к источнику 49 напряжения, замыкая кинематическую связь кареток объектива 35 с их электроприводами 29 и 30. 5

Имеющееся начальное рассогласование между положением оптической оси фотоэлектрического анализатора 8 положения световой марки и изображением марки 1 в его фокальной плоскос» 10 ти вызывает наличие электрических сигналов рассогласования на первом и втором выходах первого блока 21 выработки сигналов рассогласования.

Эти сигналы подаются на соответству- 15 ющие входы электроприводов 22 и 23 кареток гида через нормально-разомкнутые контакты 48-3 и 48-4 первого реле. После окончания согласованиясельсинной передачи и срабатывания первого реле 48 замыкается электрическая связь между выходами первого блока 21 выработки сигналов рассогласования и входами электроприводов

22 и 27 кареток гида. 25

Сельсины-датчики 31 и 32 начинают вращаться, вызывая тем самым рассогласование угловых положений с сельсинами-приемниками 33 и 34, вращение электроприводов 29 и 30 и перемещение объектива на каретках 35, которое окончится после исчезновения сигнахов на первом и втором выходах первого блока 21 выработки сигналов рассогласования.

В этот момент изображение световой марки будет совмещено с центром фсйгоэлектрического анализатора 8 положения световой марки. До этого на выходах пороговых 40 схем 43 и.44 был низкий потенциал, так как на входах их действовали сигналы, отличные от нуля с выходов блока 21, Поэтому на выходе второй схемы И-HE 50 была логическая "1", на выходе второго инвертора 51 "0", на выходе третьей схемы И-НЕ 52 - "1", на выходе третьего инвертора 53 и на входе второго ключа 54 - "0", ключ 54 был закрыт, реле 55. не включено, обмотки управления злектромагнитннх муфт 38 и 39 обесточены, кинематической связи между каретками гида 24 и их приводами 22 и 23 не было.

После устранения сигналов рассогласования на выходах блока 21, на выходах пороговых схем 43 и 44 установится высокий потенциал, срабатывает вторая схема И-НЕ 50 и r. выхода второго инвертора 51 на первый вход 60 третьей схемы И-НЕ 52 поступит "1", одновременно "1" поступит на второй вход этой схемы с выхода первого инвертора 46, так,как сельсинная передача к этому времени согласована. 65

Схема И-НЕ 52 сработает и через второй ключ 54, включит реле 55, контактами 55-1 и 55-2 которого обмотки муфт 38 и 39 подключаются к источнику 49 напряжения.

Реле 55 после этого своим контактом 55-3 включается в самоблокировку и удерживается во включенном состоянии.

Таким образом, кинематическая связь электроприводов 22 и 23 с каретками гида 24 восстанавливается и система компенсации гнутия может работать. Любое смещение изображения световой марки будет вызывать компенсирующее перемещение кареток гида .24 и связанных с ними сельдинной передачей кареток объектива 35.

После срабатывания реле 48 и 55. логические устройства блока 40 управления в работе схемы не участвуют до повторного включения тумблера 59.

Непрерывная работа предлагаемого устройства обеспечивает высокое качество снимка и увеличивает проницаемую силу телескопа за ту же экспозицию, так как не происходит-сокращения времени экспонирования фотопластинки.

Формула изобретения

1. Устройство для обнаружения и коррекции гнутий трубы телескопа, содержащее объектив.: телескопа, гид, установленный между ними оптический мост, выверочную световую марку, проекционный объектив, фотоэлектрический анализатор положения изображения марки с модулятором в виде ножа, в полости которого расположено изображение марки, построенное проеккционным объективом, и систему коррекции дифференциальных гнутий с электронным блоком управления, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью ведения непрерывного контроля и коррекции параллельности осей гида и телескопа, оно снабжено фотоэлектрическим анализатором положения звезды гидирования, проекционный объектив установлен на двухкоординатных каретках с электропрнводами, соединенными сельсинной связью с электроприводами кареток гида с фотоэлектрическим анализатором положения звезды гидцрования, обеспечивающими коррекцию оси гидирования, а выверочная световая марка расположена в фокальной плоскости гида.

2, Устройство .по п. 1, о т л ич а ю iq е е с я тем, что система коррекции дифференциальных гнутий выполнена в виде двух блоков выработки сигналов рассогласования, входы первого из которых. соединены с выходами фотоэлектрического анализатора

970295

/7 фиг 2 положения марки, а выходы подключены через электронный блок управления к электроприводам проекционного объектива, входы второго блока выработки сигналов рассогласования соединены с выходами фотоэлектрического анализатора положения звезды гидирования, а выходы — с электроприводами объектива телескопа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

9 478280, K . G 02 В 23/02, 1973.

2 ° Авторское свидетельство СССР

Р 161537, кл. G 02 В 23/00, 1957 (прототип).

970295

Заказ 8383/5б Тираж 518

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, М-35, Рауыская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Коротников

Редактор Н. Гришанова Техред Л, Пекарь Корректор О. Билак