УСТРОЙСТВО ПОИСКА ОБЪЕКТОВ Российский патент 2001 года по МПК G01S13/04 G01S17/00 

Изобретение относится к области телевизионной техники и может быть использовано в обзорно-поисковых системах.

Известно устройство поиска объектов, которое входит в состав "Локационного устройства", патент N 2032918 1995 г., бюл. N 10, автор Часовской А.А.

Оно может представлять из себя вращающееся в режиме кругового обзора телевизионное устройство, представляющее из себя "Телевизионный датчик", который выдает данные о направлении на обнаруженный объект. Однако, из-за инерционности телевизионного датчика при увеличении скорости обзора достоверность отображения и точность определения направления на объект уменьшается.

Известно устройство поиска объектов, входящее в состав "Оптического локатора" патент N 2097788 1997 г, бюл. N 33, автор Часовской А.А. В его состав входит телевизионный датчик, который может вращаться в режиме кругового обзора с помощью привода, жестко связанного с датчиком меток, который может представлять из себя датчик азимута. Выделение объекта может осуществляться автоматически с помощью селектора по амплитуде и длительности, представляющего из себя анализатор.

Угловые координаты могут определяться с помощью координатора, входящего в состав индикатора. Однако, при увеличении скорости вращения, достоверность отображения и точность определения угловых координат уменьшается из-за инерционности телевизионного датчика.

С помощью предлагаемого устройства сохраняется достоверность отображения и точность определения угловых координат при увеличении скорости вращения.

Достигается это введением колеблющегося зеркала, привода колеблющегося зеркала, датчика меток начала и конца колебания зеркала, обратного вращению, симметричного триггера, электронного коммутатора, при этом оптический выход колеблющегося зеркала имеет связь с оптическим входом телевизионного датчика, жестко связанного с этим колеблющимся зеркалом, имеющим жесткую связь с приводом колеблющегося зеркала, жестко связанного с датчиком меток начала и конца колебания зеркала обратного вращению, выход которого через симметричных триггер соединен с первым входом электронного коммутатора, имеющего второй вход и выход соответственно соединенные с выходом телевизионного датчика и с входом анализатора.

На фиг. 1 и в тексте приняты следующие обозначения.

1 - телевизионный датчик;
2 - колеблющееся зеркало;
3 - привод колеблющегося зеркала;
4 - датчик меток начала и конца колебания зеркала обратного вращения;
5 - привод;
6 - датчик азимута;
7 - симметричный триггер;
8 - электронный коммутатор;
9 - анализатор;
10 - координатор, при этом оптический выход колеблющегося зеркала 2 имеет связь с оптическим входом телевизионного датчика 1, жестко связанного с этим колеблющимся зеркалом 2, имеющим жесткую связь с приводом колеблющегося зеркала 3, жестко связанного с датчиком меток начала и конца колебания зеркала обратного вращению 4, выход которого через симметричный триггер 7 соединен с первым входом электронного коммутатора 8, имеющим второй вход и выход, соответственно соединенные с выходом телевизионного датчика 1 и через анализатор 9 с первым входом координатора 10, второй вход которого соединен с выходом датчика азимута 6, жестко связанного с приводом 5, имеющего жесткую связь с телевизионным датчиком 1.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Телевизионный датчик 1 вращается с помощью привода 5 в режиме кругового обзора, и преобразует световую энергию в электрические сигналы. Световая энергия предварительно отражается от колеблющегося зеркала 2, жестко связанного с телевизионным датчиком 1. Колеблющееся зеркало 2 вращается в секторном режиме с помощью привода колеблющегося зеркала 3. Скорость вращения зеркала 2 равна скорости вращения телевизионного датчика 1. Угловая величина колебания зеркала 2 не должна превышать угол поля зрения телевизионного датчика 1. Частота колебания составляет, например, 20 Гц. Привод колеблющегося зеркала 3 жестко связан с датчиком меток начала и конца колебания обратного вращения 4, который выполнен аналогично датчику азимута, с той лишь разницей, что выдает две метки: в моменты начала и конца колебания зеркала обратного вращения телевизионного датчика 1.

Следовательно, в процессе вращения телевизионного датчика 1 со скоростью, равной скорости вращения зеркала 2, но в разные стороны, формируются "стоп-кадры" длительностью, например, 50 мс.

Для пояснения воспользуемся фиг. 2, где зеркало 11 в момент начала его вращения в направлении обратного вращению телевизионного датчика 12 (направления вращений показаны стрелками) занимает положение "a", а в момент конца вращения - положение "b". При этом телевизионный датчик 1 и зеркало 2, вращающееся с одинаковыми скоростями, но в разных направлениях, повернутся на один и тот же угол (направление распространения световых лучей описано стрелками). Поэтому в период "стоп-кадра" телевизионное изображение не будет смещаться. Частота "стоп-кадра" может составлять, например, 20 Гц, а при частоте кадров 50 Гц обеспечивается превышение длительности "стоп кадра" над телевизионным кадром в 2,5 раза, что достаточно для автоматического выделения ожидаемого объекта по его заранее известным характеристикам. Пример исполнения привода колеблющегося зеркала представлен, например, в книге "Справочник по основам инфракрасной техники" Л.З. Криксунов, М., Сов. радио, 1978 г., стр. 208, рис. 5.14а и 5.14б. Электрические сигналы с выхода датчика меток 4 попеременно устанавливают симметричный триггер 7 то в одно, то в другое положение. Таким образом, симметричный триггер 7 выдает сигнал, в период вращения колеблющегося зеркала 2 в направлении обратном вращению телевизионного датчика 1, на вход электронного коммутатора 8, разрешая через него прохождение видеосигналов с телевизионного датчика 1 в анализатор 8. Последний выделяет ожидаемый объект по заранее известным характеристикам и выдает видеосигналы от этого объекта в координатор 10, который определяет угловые координаты объекта, используя информацию о положении центральной оси объектива телевизионного датчика 1, поступающую с датчика азимута 6, и информацию о положении объекта относительно начала и конца "стоп кадра". Пример исполнения анализатора и координатора представлен, например, в книге Барсуков и др. "Телевизионные системы летательных аппаратов" 1979 г.

После окончания "стоп кадра" колеблющееся зеркало 2 движется в направлении, совпадающем с направлением вращения телевизионного датчика 1, и видеосигналы через электронный коммутатор 8 проходить не будут. Поэтому для обеспечения полного обзора, телевизионный датчик 1 должен повернуться на угол, за время одного "стоп кадра", который меньше собственного угла поля зрения на величину, равную углу поворота телевизионного датчика 1 за время обратного хода зеркала 2.

Предлагаемое устройство может быть использовано в системах охраны объектов. Его можно использовать в системах предупреждения столкновения судов.

Устройство можно использовать для дачи целеуказаний оптическим, радиолокационным и телевизионным дальномерам.

Устройство может работать и в инфракрасном диапазоне.

Изобретение относится к радиолокации. Технический результат заключается в том, что устройство поиска объектов сохраняет достоверность отображения и точность определения угловых координат при увеличении скорости вращения благодаря введению колеблющегося зеркала, привода, колеблющегося зеркала, датчика меток начала и конца колебания зеркала, обратного вращению симметричного триггера, электронного коммутатора, при этом оптический выход колеблющегося зеркала имеет связь с оптическим входом телевизионного датчика, жестко связанного с этим колеблющимся зеркалом, имеющим жесткую связь с приводом колеблющегося зеркала, жестко связанного с датчиком меток начала и конца колебания зеркала обратного вращению, выход которого через симметричный триггер соединен с первым входом электронного коммутатора, имеющего второй вход и выход соответственно соединенные с выходом телевизионного датчика и с входом анализатора. 2 ил.

Устройство поиска объектов, состоящее из телевизионного датчика, привода, датчика азимута, анализатора и координатора, где телевизионный датчик жестко связан с приводом, имеющим жесткую связь с датчиком азимута, выход которого через координатор соединен с выходом анализатора, отличающееся тем, что введены колеблющееся зеркало, привод колеблющегося зеркала, датчик меток начала и конца колебания зеркала, обратного вращению телевизионного датчика, симметричный триггер и электронный коммутатор, при этом оптический выход колеблющегося зеркала имеет связь с оптическим входом телевизионного датчика, жестко связанного с этим колеблющимся зеркалом, имеющим жесткую связь с приводом колеблющегося зеркала, жестко связанного с датчиком меток начала и конца колебания зеркала, обратного вращению телевизионного датчика, выход которого через симметричный триггер соединен с первым входом электронного коммутатора, имеющего второй вход и выход соответственно соединенные с выходом телевизионного датчика и с входом анализатора.