КОРАБЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ВНЕШНЕТРАЕКТОРНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ Российский патент 2007 года по МПК G01B9/06 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в устройствах, предназначенных для внешнетраекторных измерений в космической геодезии и в полигонных измерениях, в частности в корабельных оптических системах.

Рост количества искусственных объектов в околоземном пространстве обуславливает актуальность задач, связанных с их поиском, распознаванием, сопровождением и внешнетраекторными измерениями. Также актуальной является задача выполнения внешнетраекторных измерений объектов, летящих с высокой скоростью на небольшой высоте.

Известно многофункциональное мобильное, преимущественно оптическое, устройство по патенту RU №2145136 (МПК⁶ Н 01 Q 1/12, 2000 г.). Известное устройство содержит оптическую систему и устройство для покрытия последней. Оптическая система включает оптическое устройство, которое смонтировано на опорно-поворотном устройстве с взаимно ортогональными осями вращения, размещенном на объекте-носителе (транспортной платформе), и приводы вращения относительно упомянутых осей. ОПУ выполнено в виде установленного в опорах, закрепленных на основании, первого вала, геометрическая ось которого неподвижна относительно объекта-носителя, на первом валу в соосных опорах установлен второй вал, на котором закреплен оптический блок. В варианте осуществления изобретения оптический блок включает несколько оптоэлектронных устройств, обеспечивающих прием и передачу оптического сигнала на различных каналах, например, телевизионных, инфракрасных, лазерных, а также преобразование оптического сигнала в удобную форму. Устройство для покрытия оптической системы включает опорную часть, разъемный кожух, закрепленный на последней, и средства для раскрывания-закрывания разъемного кожуха. Разъемный кожух представляет собой две вертикально разъемные секции, каждая из которых выполнена из двух горизонтально разъемных частей. При этом нижняя часть секции кожуха частично перекрывает верхнюю часть секции кожуха. Верхняя часть секции кожуха выполнена с возможностью вертикального перемещения относительно соответствующей нижней части секции кожуха и размещения внутри последней в раскрытом положении кожуха. Возможность размещения верхней части каждой секции кожуха внутри соответствующей нижней части секции кожуха позволяет компактно сложить секцию кожуха и уменьшить габарит кожуха по высоте в раскрытом положении последнего и, таким образом, позволяет обеспечить полный обзор по горизонту при любом положении закрываемого оптического устройства. В принципе, подобное оптическое устройство может быть смонтировано, например, на верхней палубе корабля.

Недостатком известного устройства является то, что ОПУ с альт-азимутальной (угломестно-азимутальной) монтировкой не обеспечивает возможности непрерывного слежения за высокодинамичными объектами, проходящими через область зенита). Кроме того, разъемный кожух устройства для покрытия оптической системы в раскрытом положении требует свободного дополнительного места, что вызывает эксплуатационные неудобства при размещении устройства в ограниченном по площади пространстве.

Также известно оптическое устройство по патенту RU №2119681 (МПК⁶ G 02 В 23/00, 1998 г.). Известное оптическое устройство содержит взаимно параллельные оптические блоки, смонтированные на ОПУ с взаимно ортогональными осями вращения, выполненном в виде установленного в опорах, закрепленных на основании, первого вала, геометрическая ось которого неподвижна, на котором на едином валу, установленном в соосных опорах с возможностью вращения относительно оси, ортогональной упомянутой, жестко закреплены оптические блоки, и приводы вращения относительно упомянутых осей. Каждый привод вращения выполнен в виде, по меньшей мере, одного моментного двигателя, включающего в себя статор и ротор, соединенный с валом соответствующей оси вращения. При этом второй вал выполнен с образованием свободного конца, который через переходник с помощью разъемного соединения соединен с ротором моментного двигателя, статор которого закреплен на корпусе первого вала. Корпус первого вала выполнен с переходником, связанным с помощью разъемного соединения с ротором другого моментного двигателя, статор которого закреплен на опоре первого вала. Между основанием ОПУ и первым валом, а также между валами установлены устройства фиксации их взаимного положения. Монтировка известного оптического устройства позволяет обеспечить непрерывное слежение за объектом, проходящим через область зенита. В принципе, подобное устройство может быть смонтировано на палубе корабля и снабжено устройством для покрытия оптической системы.

Однако особенности выполнения монтировки известного оптического устройства обуславливают ограничение диапазона рабочих углов наведения оптического устройства (в частности, вследствие "затенения", обусловленного опорами первого вала, геометрическая ось которого неподвижна).

Наиболее близкой по совокупности существенных признаков с заявляемым изобретением является корабельная система для внешнетраекторных измерений, используемая на корабле измерительного комплекса "Маршал Крылов" (корабль типа "Маршал Неделин" проекта 1914, в составе ВМФ с 1990 г.). Известная система для внешнетраекторных измерений содержит пост, включающий оптическую систему и устройство для покрытия последней. Оптическая система содержит оптическое устройство, которое смонтировано на установленном на носовой части верхней палубы корабля опорно-поворотном устройстве (ОПУ) с взаимно ортогональными осями вращения, и приводы вращения относительно упомянутых осей. ОПУ выполнено в виде установленного в опорах, закрепленных на основании, первого вала, геометрическая ось которого неподвижна относительно корабля и расположена ортогонально диаметральной плоскости корабля, на первом валу в соосных опорах с возможностью вращения относительно оси, ортогональной упомянутой, установлен второй вал, на котором закреплен стол с установленной на нем измерительной аппаратурой (по существу - с фототеодолитом), включающей оптический блок. В известной корабельной системе ОПУ обеспечивает автоматическое горизонтирование стола с установленным на нем фототеодолитом в условиях качки корабля. Что касается собственно наблюдения (слежения) за объектами, то оно осуществляется с помощью приводов альт-азимутальной (угломестно-азимутальной) монтировки (ОПУ) самого фототеодолита. Таким образом, отработка качки корабля и слежение за наблюдаемым объектом осуществляются, по существу, приводами раздельных устройств. Устройство для покрытия оптической системы включает опорную часть, разъемный кожух, закрепленный на последней, и средства для раскрывания-закрывания разъемного кожуха.

Однако при использовании для оптического блока альт-азимутальной (угломестно-азимутальной) монтировки при слежении за объектом в близзенитной области скорость изменения азимута и параллактического угла, а также их ускорение становятся очень большими. Поскольку ускорения и скорости вращения приводов монтировки ограничены конструктивно, небольшой телесный угол вблизи зенита оказывается недоступным для наблюдений. По этой причине подобная монтировка не может быть использована в оптических устройствах, к которым предъявляется требование непрерывного слежения за объектом, проходящим через область зенита. Вместе с этим известная корабельная система предполагает применение для ОПУ электромеханических приводов наведения с зубчатыми передачами, которые вносят значительные погрешности в точность наведения оптического устройств. При этом изготовление подобных зубчатых передач требует прецизионного оборудования и обуславливает высокие затраты на изготовление и обслуживание. Кроме того, к недостаткам известной корабельной системы можно отнести то, что в ней отработка качки корабля и слежение осуществляются, по существу, приводами раздельных устройств. Отмеченный недостаток объективно обусловлен уровнем развития аппаратных средств и программного обеспечения, существовавшего в то время, когда создавался корабль "Маршал Крылов". Состояние техники того времени не обеспечивало возможности решения задач отработки качки корабля и слежения за наблюдаемым объектом с помощью приводов только одного ОПУ. К недостаткам известной корабельной системы также можно отнести эксплуатационные неудобства, связанные с тем, что разъемный кожух устройства для покрытия оптической системы в раскрытом положении занимает много места на палубе корабля, т.е. - устройство для покрытия оптической системы является не достаточно компактным.

Задача, решаемая изобретением, заключается в создании достаточно компактной корабельной системы для внешнетраекторных измерений, обеспечивающей при размещении ее на носовой части верхней палубы корабля максимально возможный диапазон рабочих углов наблюдений (слежения) за высокодинамичными объектами и при этом обеспечивающей непрерывное слежение за подобными объектами, проходящими через область зенита.

Указанная задача решается благодаря тому, что в корабельной системе для внешнетраекторных измерений, содержащей по меньшей мере один пост, включающий оптическую систему и устройство для покрытия последней, причем оптическая система содержит оптическое устройство, которое смонтировано на установленном на носовой части верхней палубы корабля опорно-поворотном устройстве с взаимно ортогональными осями вращения, выполненном в виде установленного в опорах, закрепленных на основании, первого вала, геометрическая ось которого неподвижна относительно корабля, на первом валу в соосных опорах с возможностью вращения относительно оси, ортогональной упомянутой, установлен второй вал, на котором закреплен первый оптический блок, и приводы вращения относительно упомянутых осей, причем устройство для покрытия оптической системы включает опорную часть, разъемный кожух, закрепленный на последней, и средства для раскрывания-закрывания разъемного кожуха, согласно изобретению оптическая система содержит другие оптические блоки, которые установлены на втором валу параллельно первому оптическому блоку. Упомянутые взаимно параллельные оптические блоки объединены в две группы. При этом к каждому из концов второго вала при помощи фланца разъемно присоединено по одной из упомянутых групп оптических блоков. Геометрическая ось первого вала расположена в диаметральной плоскости (ДП) корабля и наклонена в сторону кормы. Разъемный кожух устройства для покрытия оптической системы представляет собой две створки, которые шарнирно установлены на упомянутой опорной части каждая с возможностью поворота относительно горизонтально расположенной общей оси, ортогональной диаметральной плоскости корабля. Упомянутая общая ось поворота створок расположена на опорной части со стороны опорной части, обращенной к корме. При этом разъемный кожух выполнен с возможностью раскрывания при повороте створок в сторону кормы. Створки выполнены с возможностью вкладывания одна в другую в раскрытом положении разъемного кожуха. Охватывающая створка выполнена с возможностью частичного перекрытия охватываемой створки с наружной стороны при закрытом положении разъемного кожуха. При этом средства для раскрывания-закрывания разъемного кожуха размещены внутри упомянутой опорной части.

Вместе с этим корабельная система содержит два аналогичных по конструкции поста, включающие каждый оптическую систему и соответствующее устройство для покрытия последней. При этом упомянутые два поста установлены на носовой части верхней палубы корабля таким образом, что не ограничивают обзор один другому в диапазоне рабочих углов наведения относительно осей вращения их опорно-поворотных устройств.

Кроме того, упомянутые два поста имеют различные массогабаритные показатели. При этом пост с меньшими массогабаритными показателями установлен ближе к носу корабля.

В варианте выполнения оптические блоки оптического устройства одного поста имеют другие функциональные возможности, чем оптические блоки оптического устройства другого поста.

По меньшей мере один из упомянутых оптических блоков может быть выполнен сменным.

Вместе с этим средства для раскрывания-закрывания разъемного кожуха включают два параллельно расположенных гидромеханических привода, смонтированных внутри опорной части с возможностью размещения между ними закрываемой конструкции и с возможностью синхронного перемещения их исполнительных гидроцилиндров. При этом каждый исполнительный гидроцилиндр одним концом шарнирно соединен с упомянутой опорной частью, а другим - кинематически связан с охватывающей створкой разъемного кожуха.

В варианте выполнения каждый исполнительный гидроцилиндр кинематически связан с охватывающей створкой разъемного кожуха с помощью зубчатого механизма.

В другом варианте выполнения каждый исполнительный гидроцилиндр кинематически связан с охватывающей створкой разъемного кожуха с помощью рычажного механизма.

Технический результат использования изобретения состоит в том, что оно обеспечивает корабельной системе для внешнетраекторных измерений, располагаемой на носовой части верхней палубы корабля, приспособляемость к объекту-носителю. Благодаря особенности расположения и ориентации осей наведения опорно-поворотного устройства (т.е. - монтировки оптического устройства), а также особенности конструктивного выполнения устройства для покрытия оптической системы (в частности, - особенности взаимного расположения последнего и монтировки, особенности расположения оси поворота створок и открыванию створок в сторону рубки корабля, т.е. - в зону затенения оптического устройства рубкой корабля) обеспечивается максимально возможный диапазон рабочих углов наведения оптического устройства (в варианте выполнения - оптических устройств), который ограничен только затенением, создаваемым рубкой корабля. При этом обеспечивается возможность уменьшения величины угла поворота створок при раскрывании разъемного кожуха, что позволяет уменьшить массогабаритные показатели устройства для покрытия за счет уменьшения размеров его опорной части, а следовательно, - и массогабаритные показатели корабельной системы для внешнетраекторных измерений в целом. Кроме того, изобретение обеспечивает повышение компактности системы в рабочем положении.

На фиг.1 схематично показана корабельная система для внешнетраекторных измерений, смонтированная на носовой части верхней палубы корабля, рабочее положение, общий вид, вариант выполнения; на фиг.2 - оптическая система и устройство для покрытия оптической системы, когда разъемный кожух последнего раскрыт, общий вид; на фиг.3 - устройство для покрытия оптической системы в закрытом положении, общий вид; на фиг.4 - средства для раскрывания-закрывания защитного кожуха устройства для покрытия оптической системы, общий вид, вариант выполнения; на фиг.5 - принципиальная кинематическая схема гидромеханического привода раскрывания-закрывания разъемного кожуха (фиксаторы взаимного положения створок условно не показаны); на фиг.6 - взаимное расположение оптической системы и створок разъемного кожуха устройства для покрытия оптической системы в раскрытом положении разъемного кожуха, вид сбоку (опорная часть устройства для покрытия оптической системы условно не показана).

В варианте осуществления изобретения корабельная система для внешнетраекторных измерений содержит два аналогичных по конструкции поста 1 и 2, которые установлены перед рубкой на носовой части верхней палубы корабля 3. Каждый из постов включает соответствующие оптическую систему и устройство для покрытия оптической системы. Ниже рассматривается конструкция поста на примере поста 1.

Оптическая система содержит оптическое устройство 4, которое смонтировано на установленном на носовой части верхней палубы корабля опорно-поворотном устройстве (ОПУ) 5 с взаимно ортогональными осями 6, 7 вращения, и безредукторные приводы вращения вокруг упомянутых осей (не показано). Наведение по осям 6, 7 обеспечивается моментными двигателями (не показано). Опорно-поворотное устройство выполнено в виде установленного в опорах 8, закрепленных на основании 9, вала 10, геометрическая ось 6, которого неподвижна относительно корабля и расположена в диаметральной плоскости корабля. При этом ось 6 наклонена в сторону кормы (рубки), например, на угол 30°. На валу 10 в соосных опорах 11 с возможностью вращения относительно оси 7, ортогональной оси 6, установлен вал 12, на котором закреплены оптические блоки 13, установленные параллельно один другому. Оптические блоки объединены в две группы, при этом к каждому из концов вала 12 при помощи соответствующего фланца (не показано) разъемно присоединено по одной из упомянутых групп оптических блоков. Оптические блоки включают оптоэлектронные устройства, обеспечивающие прием оптического сигнала на различных каналах, например телевизионных, инфракрасных, а также преобразование оптического сигнала в удобную форму. В варианте выполнения оптические блоки оптического устройства поста 1 имеют другие функциональные возможности, чем оптические блоки оптического устройства поста 2. По меньшей мере, один из оптических блоков 13 выполнен сменным.

Благодаря расположению ОПУ на носовой части верхней палубы корабля с наклоном оси 6 наведения в сторону рубки недоступная для наблюдений высокодинамичных объектов при предлагаемой монтировке оптической системы область в направлении оси 6 совмещается с "мертвой" зоной наблюдений, которую неизбежно создает рубка корабля. Таким образом, предлагаемая монтировка оптической системы обеспечивает максимально возможный диапазон рабочих углов наблюдений, который ограничен только затенением, создаваемым рубкой корабля, при этом обеспечивается и непрерывное слежение за объектом, проходящим через область зенита.

Опорно-поворотное устройство 5 также включает буферные 14 и заштыривающие 15 устройства, путевые и конечные выключатели 16, стояночные тормоза 17 и кабелепереходы (не показано) осей 6, 7. Буферные устройства 14 обеспечивают безударное торможение и остановку подвижных (поворотных) частей ОПУ на предельных углах наведения, например, при несрабатывании путевых и конечных выключателей или при обесточивании ОПУ. Заштыривающие устройства 15 обеспечивают жесткую фиксацию подвижных (поворотных) частей ОПУ в исходном положении, когда ОПУ не работает. Конечные выключатели обеспечивают аварийное отключение управления приводом наведения за пределами диапазона рабочих углов наведения оптического устройства, например, в случае сбоя системы управления. Путевые выключатели обеспечивают переключение моментных двигателей в режим аварийного торможения с одновременным включением стояночного тормоза при переходе подвижной (поворотной) частью ОПУ границы диапазона рабочих углов наведения. В случае несрабатывания путевых выключателей и дальнейшем повороте соответствующей подвижной (поворотной) части ОПУ на границе предельных углов поворота срабатывают конечные выключатели. Последние отключают питание привода и переключают обмотки моментных двигателей в генераторный режим. Стояночные тормоза 17 обеспечивают удержание подвижных (поворотных) частей ОПУ при воздействии внешних нагрузок (например, ветра) в диапазоне рабочих углов наведения при отключенном питании моментных двигателей. Кабелепереходы осей 6, 7 обеспечивают передачу энергии и управляющих сигналов с основания 9 на подвижные (поворотные) части ОПУ. Опорно-поворотное устройство закрепляют в заданном положении на закладных элементах (не показано), находящихся на верхней палубе корабля и установленных с заданной точностью относительно координат корабля.

Устройство для покрытия оптической системы включает опорную часть 18, разъемный кожух 19, подвижно закрепленный на опорной части 18, и средства 20 для раскрывания-закрывания разъемного кожуха. Опорную часть 18 закрепляют в заданном положении на других закладных элементах (частях), находящихся на верхней палубе корабля. Благодаря выполнению разъемного кожуха с возможностью опирания на упомянутые закладные части, ветровые нагрузки на кожух 19 в раскрытом положении последнего не передаются на ОПУ, что обеспечивает повышение точности наведения.

Разъемный кожух 19 устройства для покрытия оптической системы представляет собой две створки 21, 22 с близкой к сферической наружной поверхностью. Створки шарнирно установлены на опорной части 18 каждая с возможностью поворота относительно горизонтально расположенной оси 23, ортогональной ДП корабля. Ось 23 поворота створок 21, 22 расположена на опорной части 18 со стороны опорной части, обращенной к рубке корабля (по существу, ось 23 в плане смещена относительно центра опорной части 18 в сторону рубки). При этом разъемный кожух выполнен с возможностью раскрывания при повороте створок 21, 22 в сторону кормы (рубки корабля). Открывание створок в сторону рубки корабля, т.е. - в зону затенения оптического устройства поста 1 (2) рубкой корабля не создает дополнительного затенения по сравнению с затенением от рубки корабля (по существу, затенение от створок "поглощается" затенением, обусловленным рубкой корабля). Это обстоятельство обеспечивает возможность уменьшения величины угла поворота створок при раскрывании разъемного кожуха 19, что, в свою очередь, позволяет уменьшить массогабаритные показатели устройства для покрытия за счет уменьшения размеров его опорной части 18. Створка 21 выполнена с возможностью вкладывания в створку 22 в раскрытом положении разъемного кожуха 19. Причем охватывающая (передняя) створка 22 выполнена с возможностью частичного перекрытия охватываемой (задней) створки 21 с наружной стороны при закрытом положении разъемного кожуха. Поворот створок относительно горизонтально расположенной оси 23, которая в плане смещена относительно центра опорной части 18, и возможность размещения задней створки 21 внутри передней створки 22 повышают компактность в раскрытом положении разъемного кожуха 19, т.е. - в рабочем положении оптической системы. В закрытом положении разъемного кожуха створки 21, 22 фиксируют с помощью соответствующего устройства заштыривания (показано). Закрытое и полностью раскрытое положение разъемного кожуха 19 (по существу, створок 21, 22) контролируется с помощью соответствующих конечных выключателей (не показано). Разъемный кожух 19 также снабжен пружинными фиксаторами (не показано) взаимного положения створок 21, 22 соответственно в закрытом и в полностью раскрытом положении последних.

Два поста 1 и 2 установлены таким образом, что не ограничивают обзор один другому в диапазоне рабочих углов наведения относительно осей вращения их опорно-поворотных устройств (по существу, пост 2 не затеняет оптическое устройство поста 1 в диапазоне его рабочих углов наведения, а пост 1 не создает дополнительного затенения оптическому устройству поста 2 в диапазоне его рабочих углов наведения по сравнению с затенением от рубки корабля). В варианте выполнения посты 1 и 2 имеют различные массогабаритные показатели. При этом пост 2 с меньшими массогабаритными показателями установлен ближе к носу корабля. На верхней палубе корабля перед опорной частью устройства для покрытия поста 2 установлен волноотбойник 24.

Средства 20 для раскрывания-закрывания разъемного кожуха включают два аналогичных по конструкции параллельно расположенных гидромеханических привода, смонтированных внутри опорной части 18 с возможностью размещения между ними закрываемой конструкции (оптической системы) и с возможностью синхронного перемещения их исполнительных гидроцилиндров 25. Каждый исполнительный гидроцилиндр 25 одним концом шарнирно соединен с опорной частью 18, а другим - кинематически связан с охватывающей (передней) створкой 22 разъемного кожуха 19. В варианте осуществления изобретения каждый исполнительный гидроцилиндр кинематически связан с охватывающей створкой разъемного кожуха с помощью зубчатого механизма 26, включающего, например, два зубчатых сектора 27, 28. Зубчатый сектор 27 с помощью соответствующего кронштейна (не показано) жестко закреплен на створке 22. Зубчатый сектор 28 с возможностью поворота установлен на опорной части 18 и шарнирно соединен с соответствующим исполнительным гидроцилиндром 25. Возможен вариант выполнения, когда исполнительный гидроцилиндр кинематически связан с охватывающей створкой разъемного кожуха с помощью рычажного механизма (не показано). По существу, приводной является только охватывающая (передняя) створка 22, которая при раскрывании-закрывании разъемного кожуха 19 "увлекает" за собой створку 21 с помощью вышеупомянутых пружинных фиксаторов взаимного положения створок. Поворот створок 21, 22 относительно горизонтально расположенной оси 23 осуществляется с помощью неподвижно закрепленных на опорной части 18 общих полуосей (цапф) 29. Управление гидромеханическими приводами раскрывания-закрывания разъемного кожуха осуществляется дистанционно с пульта оператора (не показано).

Корабельная система для внешнетраекторных измерений работает следующим образом.

В исходном (нерабочем) положении, например, поста 1 соответствующее устройство для покрытия оптической системы защищает опорно-поворотное устройство 5 с оптическим устройством 4 от случайных повреждений при воздействии факторов окружающей среды (например, ветра, дождя, морской воды). При этом поворотные части ОПУ переведены в заданное (походное) положение и зафиксированы, разъемный кожух 19 закрыт и положение его створок 21, 22 зафиксировано относительно опорной части 18 с помощью соответствующего устройства заштыривания, причем створка 22 частично перекрывает створку 21. На период штатной работы поста устройство для покрытия оптической системы раскрывают.

Перед раскрыванием кожуха 19 створки 21, 22 освобождают от фиксации относительно опорной части 18. Далее с помощью исполнительных гидроцилиндров 25 гидромеханических приводов и зубчатых механизмов 27 приводят в движение створку 22. При этом створка 22 поворачивается на общих полуосях 29 относительно горизонтальной оси 23, охватывая (накрывая) створку 21. Когда охватывающая створка 22 практически полностью накроет створку 21, автоматически срабатывает соответствующий пружинный фиксатор взаимного положения створок, после чего дальнейший поворот створки 22 до посадки на упор происходит совместно со створкой 21 (т.е. створка 22 "увлекает" за собой установленную на общих полуосях 29 створку 21). Полностью раскрытое положение разъемного кожуха 19 контролируется с помощью конечных выключателей. В этом положении устройство для покрытия оптической системы обеспечивает оптическому устройству 4 обзор в диапазоне рабочих углов наведения ОПУ 5.

Закрывание разъемного кожуха 19 осуществляется в обратном порядке.

Штатная работа устройства для покрытия оптической системы осуществляется по управляющим сигналам системы управления с пульта оператора. В случае отсутствия электроснабжения раскрывание (закрывание) разъемного кожуха можно осуществлять с помощью насосной станции с ручным насосом при визуальном контроле положения створок 21, 22 и штырей устройства запггыривания (не показано).

Наведение (слежение) оптических блоков 13 на наблюдаемый объект производится раздельно или одновременно по осям 6, 7. Моментные двигатели безредукторных приводов обеспечивают поворот подвижных (поворотных) частей ОПУ и их удержание на любом угле наведения. Опорно-поворотное устройство совместно с системой управления обеспечивает отработку качки корабля, программное наведение оптических блоков в соответствии с командами, поступающими с вычислительно-управляющего комплекса, сопровождение с необходимой точностью высокодинамичных объектов и измерение параметров наблюдаемых объектов. В сравнении с ближайшим аналогом отработка качки корабля и наведение (слежение) оптических блоков осуществляется только с помощью приводов монтировки оптической системы, что позволяет существенно уменьшить массогабаритные показатели корабельной системы для внешнетраекторных измерений.

В варианте осуществления изобретения на носовой части верхней палубы корабля установлены два поста, при этом пост 1 обеспечивает наблюдение за объектами, находящимися на более высоких орбитах, чем пост 2. Оптическое устройство поста 2 является более высокоточным. При внешнетраекторных измерениях вначале происходит захват наблюдаемого объекта (цели) оптическим устройством поста 1, определяются параметры объекта (цели), после чего информация о параметрах объекта (цели) поступает на пост 2 и происходит захват объекта (цели) оптическим устройством поста 2.

Особенности предлагаемой монтировки оптической системы каждого из постов обеспечивают возможность непрерывного слежения за объектом, проходящим через область зенита, при этом особенности расположения и ориентации осей наведения ОПУ, а также особенности конструктивного выполнения устройства для покрытия оптической системы обеспечивают максимально возможный диапазон рабочих углов наведения каждого оптического устройства, который ограничен только затенением, создаваемым рубкой корабля.

Таким образом, благодаря особенности исполнения корабельной системы для внешнетраекторных измерений изобретение обеспечивает последней приспособляемость к объекту-носителю, при этом особенности расположения и ориентации осей наведения опорно-поворотного устройства (т.е. - монтировки оптического устройства), а также особенности конструктивного выполнения устройства для покрытия оптической системы (в частности, - особенности взаимного расположения последнего и монтировки, особенности расположения оси поворота створок и открывание створок в сторону рубки корабля, т.е. - в зону затенения оптического устройства рубкой корабля) обеспечивают максимально возможный диапазон рабочих углов наведения оптического устройства (в варианте выполнения - оптических устройств), который ограничен только затенением, создаваемым рубкой корабля. При этом обеспечивается возможность уменьшения величины угла поворота створок при раскрывании разъемного кожуха, что позволяет уменьшить массогабаритные показатели устройства для покрытия за счет уменьшения размеров его опорной части, а следовательно, - и массогабаритные показатели корабельной системы для внешнетраекторных измерений в целом. Кроме того, изобретение обеспечивает повышение компактности системы в рабочем положении.

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в устройствах, предназначенных для внешнетраекторных измерений в космической геодезии и в полигонных измерениях, в частности в корабельных оптических системах. Корабельная система для внешнетраекторных измерений содержит по меньшей мере один пост, включающий оптическую систему (ОС) и устройство для покрытия последней. ОС содержит оптическое устройство, которое смонтировано на установленном на носовой части верхней палубы корабля опорно-поворотном устройстве (ОПУ) с взаимно ортогональными осями вращения, и приводы вращения относительно упомянутых осей. ОПУ выполнено в виде установленного в опорах, закрепленных на основании, первого вала, геометрическая ось которого неподвижна относительно корабля и расположена в диаметральной плоскости (ДП) корабля, при этом ось первого вала наклонена в сторону кормы. На первом валу в соосных опорах с возможностью вращения относительно ортогональной оси установлен второй вал, на котором закреплены взаимно параллельные оптические блоки. Оптические блоки объединены в две группы, при этом к каждому из концов второго вала при помощи фланца разъемно присоединено по одной из упомянутых групп оптических блоков. Устройство для покрытия ОС включает опорную часть, разъемный кожух (РК), закрепленный на последней, и средства для раскрывания-закрывания РК. При этом РК устройства для покрытия ОС представляет собой две створки, которые шарнирно установлены на упомянутой опорной части каждая с возможностью поворота относительно горизонтально расположенной общей оси корабля. Техническим результатом является создание достаточно компактной корабельной системы для внешнетраекторных измерений, обеспечивающей при размещении ее на носовой части верхней палубы корабля максимально возможный диапазон рабочих углов наблюдений за высоко динамичными объектами, непрерывное слежение за объектами, проходящими через область зенита. 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Корабельная система для внешнетраекторных измерений, содержащая по меньшей мере один пост, включающий оптическую систему и устройство для покрытия последней, причем оптическая система содержит оптическое устройство, которое смонтировано на установленном на носовой части верхней палубы корабля опорно-поворотном устройстве с взаимно ортогональными осями вращения, выполненном в виде установленного в опорах, закрепленных на основании, первого вала, геометрическая ось которого неподвижна относительно корабля, на первом валу в соосных опорах с возможностью вращения относительно оси, ортогональной упомянутой, установлен второй вал, на котором закреплен первый оптический блок, и приводы вращения относительно упомянутых осей, причем устройство для покрытия оптической системы включает опорную часть, разъемный кожух, закрепленный на последней, и средства для раскрывания-закрывания разъемного кожуха, отличающаяся тем, что оптическая система содержит другие оптические блоки, которые установлены на втором валу параллельно первому оптическому блоку, упомянутые взаимно параллельные оптические блоки объединены в две группы, при этом к каждому из концов второго вала при помощи фланца разъемно присоединено по одной из упомянутых групп оптических блоков, причем геометрическая ось первого вала расположена в диаметральной плоскости корабля и наклонена в сторону кормы, при этом разъемный кожух устройства для покрытия оптической системы представляет собой две створки, которые шарнирно установлены на упомянутой опорной части каждая с возможностью поворота относительно горизонтально расположенной общей оси, ортогональной диаметральной плоскости корабля, причем упомянутая общая ось поворота створок расположена на опорной части со стороны опорной части, обращенной к корме, при этом разъемный кожух выполнен с возможностью раскрывания при повороте створок в сторону кормы, створки выполнены с возможностью вкладывания одна в другую в раскрытом положении разъемного кожуха, причем охватывающая створка выполнена с возможностью частичного перекрытия охватываемой створки с наружной стороны при закрытом положении разъемного кожуха, при этом средства для раскрывания-закрывания разъемного кожуха размещены внутри упомянутой опорной части.2. Корабельная система по п.1, отличающаяся тем, что она содержит два аналогичных по конструкции поста, включающие каждый оптическую систему и соответствующее устройство для покрытия последней, при этом упомянутые два поста установлены на носовой части верхней палубы корабля таким образом, что не ограничивают обзор один другому в диапазоне рабочих углов наведения относительно осей вращения их опорно-поворотных устройств.3. Корабельная система по п.2, отличающаяся тем, что упомянутые два поста имеют различные массогабаритные показатели, при этом пост с меньшими массогабаритными показателями установлен ближе к носу корабля.4. Корабельная система по п.2, отличающаяся тем, что оптические блоки оптического устройства одного поста имеют другие функциональные возможности, чем оптические блоки оптического устройства другого поста.5. Корабельная система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что по меньшей мере один из упомянутых оптических блоков выполнен сменным.6. Корабельная система по п.1, отличающаяся тем, что средства для раскрывания-закрывания разъемного кожуха включают два аналогичных по конструкции параллельно расположенных гидромеханических привода, смонтированных внутри опорной части с возможностью размещения между ними закрываемой конструкции и с возможностью синхронного перемещения их исполнительных гидроцилиндров, при этом каждый исполнительный гидроцилиндр одним концом шарнирно соединен с упомянутой опорной частью, а другим кинематически связан с соответствующей цапфой, которая закреплена на охватывающей створке разъемного кожуха.7. Корабельная система по п.6, отличающаяся тем, что каждый исполнительный гидроцилиндр кинематически связан с соответствующей цапфой с помощью зубчатого механизма.8. Корабельная система по п.6, отличающаяся тем, что каждый исполнительный гидроцилиндр кинематически связан с соответствующей цапфой с помощью рычажного механизма.