Изобретение относится к средствам контроля прицелов, предназначенных для телеориентирования в оптическом луче машин и, в частности, летательных аппаратов, использующих в качестве источников излучения инжекционные лазеры.
Контроль параметров прицела (ошибок формирования сигналов координат, несоосности излучающих каналов и визира, мощности излучения, коэффициента усиления) - сложная техническая задача в связи с жесткостью допусков и широким диапазоном условий эксплуатации. Так, характерное значение допускаемой несоосности - несколько угловых секунд во всем диапазоне условий эксплуатации, а диапазон условий эксплуатации по температурам - ±50o.
Большинство известных устройств для контроля прицелов не могут быть использованы для контроля характеристик прицелов описанной выше конструкции, т.к. не имеют канала приема излучения.
Известно устройство для контроля прицелов (см., например, "Управление машинами при помощи оптического луча". С.Т.Цуккерман, А.С. Гридин.-Л.: Машиностроение, 1969, с. 146), которое содержит приемник, включающий объектив и фотоприемник (фотодиод) и электронный блок измерения параметров сигнала (индикаторное устройство), аналогичный бортовой аппаратуре, входящей в состав объекта управления. Для контроля характеристик прицела устройство располагают перед прицелом, ориентируя его на прицел, при этом входной зрачок приемника выполняет функции диафрагмы. Задавая устройству линейные отклонения, устанавливают заданные рассогласования между оптической осью устройства и линией визирования проверяемого прицела. О работоспособности прицела судят по характеру сигналов на выходе электронного блока измерения параметров сигнала, в частности по величине координат при совмещении оптической оси устройства и линии визирования прицела.
Данное устройство выбрано нами в качестве прототипа.
Недостатком прототипа является то, что он не обеспечивает требуемой точности измерения несоосности, так как не содержит узлов, обеспечивающих с требуемой точностью контроль положения оптической оси проверяемого прицела относительно линии визирования прицела. Кроме того, применяемая в нем диафрагма при использовании в прицеле инжекционных лазеров, тела излучения которых проектируются на диафрагму в виде узких полос, не позволяет получить уровни сигналов, достаточные для надежного контроля параметров устройства.
Целью изобретения является создание устройства, обеспечивающего требуемую (несколько угловых секунд) точность измерения несоосности, обладающего при этом высокими технологичностью и эксплуатационными характеристиками и пригодного для контроля параметров прицелов, имеющих несколько излучающих каналов.
Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для контроля параметров прицела системы телеориентирования с излучающими каналами на инжекционных лазерах, включающем объектив и установленную в его фокальной плоскости диафрагму, фотоприемник и электронный блок измерения параметров сигнала, диафрагма выполнена в виде перекрестия из двух вертикальной и горизонтальной щелей, центр которого расположен на оптической оси объектива, за диафрагмой установлен светоделитель, на оптически сопряженных осях которого расположены источник света и фотоприемник, а перед объективом в отверстиях, выполненных в непрозрачной перегородке, установлены светофильтры таким образом, что ребро клина, образуемого рабочими поверхностями каждого светофильтра, перпендикулярно телу излучения соответствующего лазера, светофильтры расположены в соответствии с расположением зрачков выхода излучающих каналов прицела, при этом коэффициент пропускания светофильтров выбран из условия уравнивания сигналов, создаваемых разными каналами прицела на фотоприемнике.
Коэффициент пропускания светофильтров для уравнивания сигналов выбирается с учетом параметров контролируемого прицела (мощности излучения лазеров, диаметра и фокусного расстояния объективов излучающих каналов) и заявляемого устройства (фокусного расстояния объектива, диаметра светофильтра и размеров щели диафрагмы) и уточняется по результатам экспериментальной отработки устройства. Уравнивание сигналов на выходе фотоприемника упрощает их обработку и обеспечивает повышенную точность измерений.
Предлагаемая установка светофильтров исключает влияния их возможной клиновидности на измеряемые параметры, поскольку смещение, вызванное клиновидностью, происходит в направлении, перпендикулярном ребру клина, т.е. вдоль тела излучения, а информационное поле прицела формируется при движении сканирующей полоски (изображения тела излучения) перпендикулярно ее длинной стороне.
Применение в устройстве общей диафрагмы, использующейся одновременно для установки линии визирования прицела и приема излучения, исключает инструментальную ошибку устройства при оценке величины несоосности между оптическими осями излучающих каналов и линией визирования.
Выполнение диафрагмы в виде перекрестия учитывает особенности инжекционных лазеров и позволяет при высоком качестве проверок наиболее полно использовать излучаемую мощность на входе фотоприемника и получать с него сигналы, достаточные для надежного контроля проверяемых параметров прицела.
Сравнение заявленного устройства с прототипом показывает, что заявленное устройство отличается наличием новых элементов - светофильтров, светоделителя и источника света, выполнением ряда элементов - диафрагмы, их расположением и выбором параметров (установка и коэффициент пропускания светофильтров).
Это обеспечивает соответствие устройства критерию "новизна". Сравнение заявленного устройства с другими техническими решениями показывает, что совокупность признаков, которыми характеризуется заявленное устройство, обеспечивают ему новое качество - возможность измерения с высокой точностью при высоких технологичности и эксплуатационных характеристиках параметров прицелов с излучающими каналами на инжекционных лазерах.
Это обеспечивает соответствие заявленного устройства критерию "существенные отличия".
Схема заявленного устройства представлена на чертеже.
Устройство содержит непрозрачную перегородку 1, светофильтры 2, объектив 3, диафрагму 4, светоделитель 5, источник света 6, фотоприемник 7 и электронный блок измерения параметров сигнала 8.
Работает устройство следующим образом.
Для проверки соосности оптических осей излучающих каналов относительно линии визирования прицела устройство закрепляют перед прицелом. Наблюдая в окуляр прицела диафрагму устройства в виде перекрестия, подсвеченного источником света через светоделитель, совмещают центр перекрестия с прицельной маркой прицела. Включают прицел. Излучение каналов прожектора прицела через светофильтры, объектив, диафрагму и светоделитель поступает на фотоприемник. Фотоприемник вырабатывает сигналы, которые в электронном блоке измерения параметров сигнала преобразуются в координаты, характеризующие величину несоосности оптической оси прожектора относительно линии визирования (прицельной марки).
Проверку коэффициента усиления производят аналогичным образом, устанавливая заранее заданные угловые отклонения прицела относительно оптической оси устройства.
По величине сигнала на выходе фотоприемника с учетом коэффициента пропускания светофильтров производят оценку мощности излучения каждого канала прожектора.
По результатам проверок параметров прицела принимается решение о его пригодности к дальнейшей эксплуатации.
Экспериментальные исследования устройства подтвердили, что заявленная совокупность признаков обеспечивает технологичность, высокую точность и надежный контроль параметров прицелов на основе инжекционных лазеров.
Изобретение относится к средствам контроля прицелов, предназначенных для телеориентирования в оптическом луче машин и, в частности, летательных аппаратов, использующих в качестве источников излучения инжекционные лазеры. Цель изобретения - создание устройства, обеспечивающего требуемую точность измерения несоосности оптической оси и линии визирования прицела, обладающего при этом высокими технологичностью и эксплуатационными характеристиками. Устройство согласно изобретению содержит излучающие каналы на инжекционных лазерах, включающие объектив и установленную в его фокальной плоскости диафрагму, фотоприемник и электронный блок измерения параметров сигнала, имеет диафрагму в виде перекрестия из двух вертикальной и горизонтальной щелей, центр которого расположен на оптической оси объектива, за диафрагмой установлен светоделитель, на оптически сопряженных осях которого расположены источник света и фотоприемник, а перед объективом в отверстиях, выполненных в непрозрачной перегородке, установлены светофильтры таким образом, что ребро клина, образуемого рабочими поверхностями каждого светофильтра, перпендикулярно телу излучения соответствующего лазера, светофильтры расположены в соответствии с расположением зрачков выхода излучающих каналов прицела, при этом коэффициент пропускания светофильтров выбран из условия уравнивания сигналов, создаваемых разными каналами прицела на фотоприемнике. 1 ил.
Устройство для контроля параметров прицела системы телеориентирования с излучающими каналами на инжекционных лазерах, содержащее объектив и установленную в его фокальной плоскости диафрагму, фотоприемник, соединенный с электронным блоком измерения параметров сигнала, отличающееся тем, что оно снабжено светоделителем, источником света, непрозрачной перегородкой с отверстиями, светофильтрами, а диафрагма выполнена в виде перекрестия из двух вертикальной и горизонтальной щелей, центр которого расположен на оптической оси объектива, за диафрагмой установлен светоделитель, на оптически сопряженных осях которого расположены источник света и фотоприемник, а перед объективом в отверстиях, выполненных в непрозрачной перегородке, установлены светофильтры таким образом, что ребро клина, образуемого рабочими поверхностями каждого светофильтра, перпендикулярно телу излучения соответствующего лазера, светофильтры расположены в соответствии с расположением зрачков выхода излучающих каналов прицела, при этом коэффициент пропускания светофильтров выбран из условия уравнивания сигналов, создаваемых разными излучающими каналами прицела на фотоприемнике.
| Цуккерман С.Т | |||
| и др | |||
| Управление машинами при помощи оптического луча | |||
| - Л.: Машиностроение, 1969, с.146. |
