УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ВНЕШНЕГО ОРИЕНТИРОВАНИЯ ЛИНИИ ВИЗИРОВАНИЯ СЪЕМОЧНОЙ АППАРАТУРЫ Российский патент 2000 года по МПК G02B27/00 

Изобретение относится к оптической технике и может быть использовано в летательных аппаратах, предназначенных для съемки земной поверхности с целью картографирования.

Известно устройство для определения угловых элементов внешнего ориентирования линии визирования, предназначенное для системы ориентации искусственного спутника. Устройство содержит блок электронно-вычислительной машины, астродатчик и инерционный датчик (см. патент Японии 4-78519, М. кл. B 64 G 1/28, 1/36, G 05 D 1/08, опубликованный в реферативном журнале "Изобретения стран мира" N 10-12, 1994 г.).

Известно также устройство для определения угловых элементов внешнего ориентирования линии визирования съемочной аппаратуры.

Устройство содержит корпус, установленные на нем три оптико-электронных звездных аппарата (телескопа) с разнесенными в пространстве направлениями оптических осей, в состав которых входит система фиксации положения оси, позволяющая измерять взаимное положение оптической оси оптико-электронного звездного аппарата и нормали к элементу с отражательной плоскостью, и элементы с отражательными плоскостями, установленные на базовой плоскости съемочной аппаратуры, относительно которой положение линии визирования измеряется средствами съемочной аппаратуры (см. Дополнение к эскизному проекту системы измерения углового положения (СИУП). .. БелОМО, г.Минск, 1994 г. - прототип).

Известное устройство имеет низкую точность картографирования из-за большой погрешности определения угловых элементов линии визирования съемочной аппаратуры, возникающей из-за температурной нестабильности и остаточных деформаций конструкции, главным образом, элементов с отражательными плоскостями.

Целью настоящего изобретения является повышение точности картографирования за счет уменьшения погрешности определения угловых элементов внешнего ориентирования линии визирования съемочной аппаратуры.

Указанная цель достигается тем, что в качестве отражательной плоскости использовано зеркало перенацеливания (сканирующее зеркало) съемочной аппаратуры, зеркальная плоскость которого взаимодействует с пучком света, направленного параллельно оптическим осям измерительных каналов систем фиксации положения оси в режиме автоколлимации, при этом зеркало перенацеливания установлено с возможностью вращения вокруг двух своих осей в пределах углов взаимодействия.

На чертеже изображен общий вид устройства для определения угловых элементов внешнего ориентирования линии визирования съемочной аппаратуры.

Устройство содержит корпус 1, установленные на нем три оптико-электронных звездных аппарата 2 с разнесенными в пространстве направлениями оптических осей, в состав которых входит система фиксации положения оси 3, и зеркало перенацеливания 4 съемочной аппаратуры 5, зеркальная плоскость 6 которого взаимодействует с пучком света, направленного параллельно оптическим осям измерительных каналов 7 систем фиксации положения оси 3, при этом зеркало перенацеливания 4 установлено с возможностью вращения вокруг двух своих осей в пределах углов взаимодействия.

Устройство работает следующим образом.

Для работы устройства достаточно двух оптико-электронных звездных аппаратов 2, третий оптико-электронный звездный аппарат 2 установлен в устройство из-за возможности засветки одного из оптико-электронных звездных аппаратов 2 Солнцем или Луной.

Система фиксации положения осей 3 каждого из двух оптико-электронных звездных аппаратов 2, используемых в дальнейшем в режиме съемки съемочной аппаратуры 5, до начала режима съемки испускает пучок света по оптической оси измерительного канала 7, параллельной оптической оси самого оптико-электронного звездного аппарата 2, который попадает на зеркальную плоскость 6 зеркала перенацеливания 4, повернутого в двухстепенном кардановом подвесе съемочной аппаратуры 5 в такое положение, чтобы последовательно во времени обеспечить режим автоколлимации каждого из двух оптико-электронных звездных аппаратов 2.

На чертеже пунктиром показано положение зеркала перенацеливания 4, повернутого на угол α относительно исходного положения для обеспечения взаимодействия зеркальной плоскости 6 зеркала перенацеливания 4 с пучком света, направленного параллельно оптической оси измерительного канала 7 системы фиксации положения оси 3 одного из оптико-электронных звездных аппаратов 2 в режиме автоколлимации.

Чтобы пучок света попал на зеркальную плоскость 6, оптические оси измерительных каналов 7 систем фиксации положения оси 3 каждого оптико-электронного звездного аппарата 2, закрепленного на корпусе 1, должны пересекать сферу 8, ометаемую зеркальной плоскостью 6 зеркала перенацеливания 4.

Пучок света, отражаясь от зеркала перенацеливания 4, возвращается в систему фиксации положения осей 3, обеспечивая поочередно для каждого оптико-электронного звездного аппарата 2 путем измерения взаимного положения его оптической оси и нормали к зеркальной плоскости 6 зеркала перенацеливания 4, а также путем измерения положения зеркала перенацеливания 4 в режиме автоколлимации относительно базовой плоскости, определяемой исходным положением зеркала перенацеливания 4, определение в итоге положения оптической оси каждого оптико-электронного звездного аппарата 2 относительно базовой плоскости съемочной аппаратуры 5.

Затем происходит перевод зеркала перенацеливания 4 из режима автоколлимации в режим съемки и далее осуществляется съемка земной поверхности, в процессе которой оба оптико-электронных звездных аппарата 2 одновременно обнаруживают и регистрируют звезды, по координатам которых и по результатам определенных ранее положений оптических осей оптико-электронных звездных аппаратов 2 в базовой плоскости, а также по положению зеркала перенацеливания 4 в режиме съемки определяются угловые элементы внешнего ориентирования линии визирования.

Вследствие того, что в качестве отражательных плоскостей систем фиксации положения осей оптико-электронных звездных аппаратов использована зеркальная плоскость зеркала перенацеливания съемочной аппаратуры, благодаря чему исключены элементы с отражательными плоскостями, вносящие основную составляющую в погрешность определения угловых элементов внешнего ориентирования, точность картографирования повышается.

Устройство относится к оптической технике и может быть использовано в летательных аппаратах, предназначенных для съемки земной поверхности с целью картографирования. Устройство содержит корпус, установленные на нем три оптико-электронных звездных аппарата, в состав которых входит система фиксации положения оси, и зеркало перенацеливания (сканирующее зеркало) съемочной аппаратуры. В качестве отражательной плоскости систем фиксации положения оси оптико-электронных звездных аппаратов использовано зеркало перенацеливания съемочной аппаратуры, зеркальная плоскость которого взаимодействует с пучком света, направленного параллельно оптическим осям измерительных каналов систем фиксации положения оси в режиме автоколлимации, при этом зеркало перенацеливания установлено с возможностью вращения вокруг двух своих осей в пределах углов взаимодействия. Техническим результатом, обеспечиваемым данным устройством, является повышение точности картографирования за счет уменьшения погрешности определения угловых элементов внешнего ориентирования линии визирования съемочной аппаратуры. 1 ил.

Устройство для определения угловых элементов внешнего ориентирования линии визирования съемочной аппаратуры летательных аппаратов, содержащее корпус, установленные на нем три оптико-электронных звездных аппарата, в состав которых входит система фиксации положения оси, и зеркало перенацеливания съемочной аппаратуры, отличающееся тем, что в качестве отражательной плоскости систем фиксации положения оси оптико-электронных звездных аппаратов использовано зеркало перенацеливания съемочной аппаратуры, зеркальная плоскость которого взаимодействует с пучком света, направленного параллельно оптическим осям измерительных каналов систем фиксации положения оси в режиме автоколлимации, при этом зеркало перенацеливания установлено с возможностью вращения вокруг двух своих осей в пределах углов взаимодействия.