ТЕЛЕВИЗИОННОЕ УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДАЛЬНОСТИ Российский патент 1997 года по МПК G01S11/12 

Изобретение относится к телевизионной технике и может быть использовано в системах поиска объектов.

Известно телевизионное устройство определения дальности объекта заявка N 4953567/09 от 11.04.91г. опубликованная в 9-ом бюллетене за 1994 г. В нем с помощью телевизионного датчика определяется дальность до объекта, который выделяется с помощью амплитудного селектора. Измерение осуществляется путем перемещения телевизионного датчика из одного края базы к другому.

Недостаток устройства -большое время определения дальности до объекта, что исключает его использования в системе слежения.

Известен дальномер, представляющий телевизионное устройство определения дальности, патент N 2010158, опубликованный в 6 бюллетене за 1994 г. автор Часовской А. А. В нем также с помощью телевизионного датчика определяется дальность до объекта. Запуск строчный и кадровый, развертка в нем может осуществляться с помощью синхронизатора, выдающего строчные и кадровые синхроимпульсы. Дальность определяется с помощью перемещения телевизионного датчика. Перемещение производится с помощью привода, управляемого блоком управления привода. Подсчет дальности осуществляется датчиком линейных меток аналогичного датчику азимута. Объект может быть выделен с помощью амплитудного селектора и отображен на индикаторе. Недостаток устройства также заключается в большом времени определения дальности, что затрудняет использование его в системах слежения.

С помощью предлагаемого устройства уменьшается время определения дальности благодаря введению в качестве телевизионного датчика малострочного телевизионного датчика, а также введению объектива с горизонтальной меткой, блока из двух датчиков сигналов начала и конца строки, двух схем совпадения, оперативного запоминающего устройства, вычитателя и постоянного запоминающего устройства, при этом объектив с горизонтальной меткой жестко связан с малострочным телевизионным датчиком, а выход амплитудного селектора соединен с первыми входами первой и второй схемы совпадения, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами блока из двух датчиков сигналов начала и конца строки, а вход соединен с первым выходом синхронизатора. Кроме того, выходы первой и второй схемы совпадения соединены соответственно с первым и вторыми входами оперативного запоминающего устройства, имеющего группу выходов, соединенную с первой группой входов вычитателя, вторая группа входов которого, также как и группа третьих входов оперативного запоминающего устройства соединена с группой выходов датчика азимута, а группа выходов вычитателя соединена с группой входов постоянного запоминающего устройства, группа выходов которого соединена с группой вторых входов индикатора.

Изобретение поясняется фиг.1 и 2.

Объектив с горизонтальной меткой 1 жестко связан с малострочным телевизионным датчиком 2, приводом 7, жестко связанным с датчиком азимута 12, и имеющего вход, соединенный с блоком управления 8, а выход амплитудного селектора 5 соединен с первыми входами схем совпадения 4 и 6, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами блока из двух датчиков сигналов начала и конца строки 3, а вход соединен с первым выходом синхронизатора 11, соединенным также вместе со вторым выходом этого синхронизатора с первым и вторым входами малострочного телевизионного датчика 2, кроме того, выходы схем совпадения 4 и 6 соединены соответственно с первым и вторым входами оперативного запоминающего устройства 10, имеющего группу выходов, соединенную с первой группой входов вычитателя 13, вторая группа входов которого соединена как и группа третьих входов оперативного запоминающего устройства 10 с группой выходов датчика азимута 12, соединенного также с группой первых входов индикатора 9, а группа выходов вычитателя 13 соединена с группой входов постоянного запоминающего устройства 14, группа выходов которого соединена с группой вторых входов индикатора 9, третий вход которого соединен с выходом амплитудного селектора 5.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Обнаруженный объект устанавливается в центре объектива с горизонтальной меткой 1, так чтобы горизонтальная метка пересекала объект. С объективом 1 жестко связан и одинаково направлен малострочный телевизионный датчик 2. Таким образом строки этого телевизионного датчика также пересекают объект.

Далее с помощью блока управления приводом 8 и привода 7 осуществляется автоматическое вращение в секторном режиме объектива 1 и телевизионного датчика 2, так чтобы их углы полей зрения полностью пересекали объект. Как показано на фиг.2, время этого пересечения объекта будет зависеть от дальности. Так время пересечения объекта, находящегося на расстоянии M, будет меньше времени пересечения объекта, находящегося на расстоянии N.

Таким образом, время пересечения объекта объективом телевизионного датчика 2 будет обратно пропорционально дальности и будет зависеть от величины угла поля зрения объектива и от максимальной ширины этого объектива D (фиг. 2). Стрелкой показано направление вращения. Синхронизатор 11 выдает строчные и кадровые синхроимпульсы малострочному телевизионному датчику 2 с количеством строк, равному, например, 3 (трем).

Строчные синхроимпульсы поступают также в блок из двух датчиков сигналов начала и конца строки 3.

Работа всего блока аналогична работе координатора выдающего координаты начала и конца строки, представленного, например, в книге Барсуков "Телевизионные системы летательных аппаратов" стр.234 с той лишь разницей, что в момент выделения координат начала и конца строки выдаются сигналы начала и конца строки, а не их координаты. Эти сигналы в случае выделения амплитудным селектором 5 уровня, характерного для ожидаемого объекта, проходит соответственно через элементы совпадения 4 и 6 и при наличии разрешающего сигнала с вышеупомянутого амплитудного селектора 5 на запись и считывание оперативного запоминающего устройства 10.

В момент записи в него поступает текущее значение азимута с датчика азимута 12 с точностью, например, до 1 с. Пример исполнения датчика азимута, выдающего параллельный код азимута с любой необходимой точностью, представлен, например, в книге "Радиотехнические системы" Ю.М. Казаринов М. Высшая школа 1990 г. стр. 414 рис. 18,16. В датчике азимута увеличивается точность определения азимута дискретного измерения времени РЛС (Патент 2007743, 3 бюлл. 1994 г.) авторы Часовской А.А. Янина Т.А. В момент считывания происходит считывание запомненного кода азимута с оперативного запоминающего устройства 10 в вычитатель 13 и вычитание из него текущего значения кода азимута с датчика азимута 12. Разность поступает в постоянное запоминающее устройство 14, где для каждого значения кода, зависящего от дальности, будет защита, соответствующая ему дальность, которая поступает на индикатор 9 вместе с кодом азимута с датчика азимута 12 и выделенным сигналом с амплитудного селектора 5 для отображения.

Для обеспечения точности измерения время пересечения телевизионным объективом выделенного объекта при количестве строк, например 1,2,3, и длительности строки, например 50 мкс, должно быть соответственно не менее 50, 100 и 150 мс. Точность определения дальности зависит от стабильности амплитудного селектора, от погрешности юстировки и от стабильной частоты выдаваемой синхронизатором. Юстировку необходимо проводить после замены передающей трубки или объектива в телевизионном датчике.

Предлагаемое устройство в отличие от других телевизионных дальномеров не требует базы, что уменьшает вес и габариты устройства и позволяет его использовать в малогабаритных и переносных условиях.

Уменьшение времени определения дальности создает возможность использования устройства для определения дальности до многих неподвижных и медленносмещающихся объектов, расположенных на разных направлениях.

Телевизионное устройство определения дальности уменьшает время определения дальности благодаря введению в качестве телевизионного датчика малогабаритного телевизионного датчика, а также введению объектива с горизонтальной меткой, блока из двух датчиков сигнала начала и конца строки, оперативного запоминающего устройства, двух схем совпадения, вычитателя и постоянного запоминающего устройства, при этом объектив с горизонтальной меткой жестко связан с малострочным телевизионным датчиком, а выход амплитудного селектора соединен с первыми входами первой и второй схемы совпадения, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами блока из двух датчиков начала и конца строки, а вход соединен с первым выходом синхронизатора, кроме того, выходы первой и второй схемы совпадения соединены соответственно с первым и вторым входами оперативного запоминающего устройства, имеющего группу выходов, соединенную с первой группой входов вычитателя, вторая группа входов которого также как и группа третьих входов оперативного запоминающего устройства соединена с группой выходов датчика азимута, а группа выходов вычитателя соединена с группой входов постоянного запоминающего устройства, группа выходов которого соединена с группой вторых входов индикатора. 2 ил.

Телевизионное устройство определения дальности, состоящее из телевизионного датчика, привода, блока управления приводом, синхронизатора, амплитудного селектора и индикатора, где выход блока управления приводом соединен с входом привода, имеющего жесткую связь с телевизионным датчиком, первый и второй входы и выход которого соответственно соединены с первым выходом синхронизатора, с вторым выходом синхронизатора и с входом амплитудного селектора, отличающееся тем, что телевизионный датчик выполнен малострочным, а также введены датчик азимута, объектив с горизонтальной меткой, блок из двух датчиков сигнала начала и конца строки, оперативное запоминающее устройство, два элемента совпадения, вычитателя и постоянного запоминающего устройства, при этом объектив с горизонтальной меткой жестко связан с малострочным телевизионным датчиком, а выход амплитудного селектора соединен с первыми входами первого и второго элементов совпадения, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами блока из двух датчиков начала и конца строки, вход которого соединен с первым выходом синхронизатора, кроме того, выходы первого и второго элементов совпадения соединены соответственно с первым и вторым входами оперативного запоминающего устройства, имеющего группу выходов, соединенную с первой группой входов вычитателя, вторая группа входов которого также как и группа третьих входов оперативного запоминающего устройства соединена с группой выходов датчика азимута, а группа выходов вычитателя соединена с группой входов постоянного запоминающего устройства, группа выходов которого соединена с группой вторых входов индикатора, группа третьих входов которого связана с группой выходов датчика азимута, жестко связанного с приводом.