Лазерный световой маяк Советский патент 1992 года по МПК B64D47/00 B64F1/18 

ключа, второй и третьей схем И, выходы второго и третьего усилителей подключены

к соответствующим

входам четвертого и третьего триггеров.

Изобретение относится к средствам световой сигнализации, в частности к лазерным маякам, используемым в системах для проводки морских и речных судов и для посадки самолетов в сложных погодных условиях.

Известен индикатор курса, содержащий источник колебаний, излучающий энергию в направлении объекта. Относительно источника перемещается маска, которая периодически блокирует, часть луча, в результате чего по разные стороны от курса наблюдаются световые импульсы разной длительности. Недостатком этого устройства является недостаточная дальность видимости.

Наиболее близким к данному является световой маяк, содержащий лазерный источник излучения, оптически связанный с отражателем, установленным на вращающейся опоре, кинематически связанной с приводом. Недостатком этого маяка является невысокая точность ориентирования.

Целью изобретения является повышение точности ориентирования.

Цель достигается тем, что в лазерный световой маяк, содержащий источник излучения, перед которым размещен полупрозрачный отражатель, установленный на опоре, кинематически связанной с приводом, введены второй отражатель, установленный за полупрозрачным отражателем, два фотоприемника и схема управления, выполненная в виде последовательно соединенных генератора тактовых импульсов, первого электронного ключа, первого усилителя, блока управления положением отражателя, второго и третьего усилителей, а также последовательно соединенных задающего генератора, второго эле (тронного ключа, четвертого усилителя, импульсного трансформатора и выпрямителя, при этом выход первого усилителя подключен к входу привода, выход выпрямителя подключен к входу источника излучения, оптически сопряженного через первый и второй отражатели с входами приемников излучения, выходы которых через второй и третий усилители соединены соответственно с первым и вторым входами блока управления положением отражателя, первый и второй выходы Которого подключены соответственно к входам первого и

второго электронных ключей, а второй выход генератора тактовых импульсов подключен к третьему, четвертому и пятому входам блока управления положением отражателя.

Цель достигается также тем, что второй отражатель выполнен полупрозрачным и введен второй источник излучения со схемой управления, два фотоприемника и блок

переключения, при этом второй источник излучения установлен соосно с первым источником излучения и оптически сопряжен через первый и второй полупрозрачные отражатели с фотоприемниками, выходы которых подключены к входам второй схемы управления через блок переключения, выходы которого соединены с входами первой и второй схем управления.

Цель достигается также тем, что блок

управления положением отражателя выполнен в виде четырех триггеров, трех схем И, двух схем ИЛИ и схемы НЕ, при этом выход первого триггера через первую схему ИЛИ и второй триггер подключен к соответствующим входам первой схемы И, выход схемы НЕ подключен к соответствующему входу первой схемы ИЛИ и через вторую схему И к первому входу четвертого триггера, выход третьей схемы И через третий триггер подключей к входу второй схемы ИЛИ, к второму входу которого подключен выход четвертого триггера, выход второй схемы ИЛИ соединен с соответствующим входом второго электронного ключа, выход генератора тактовых импульсов подключен к входам первого триггера, схемы НЕ и третьей схемы И, выход первой схемы И подключен к соответствующим входам первого электронного ключа, второй и третьей схем И,

выходы второго и третьего усилителей подключены к соответствующим входам четвертого и третьего триггеров.

На фиг, 1 представлен лазерный маяк, когда дополнительный отражатель установлен перпендикулярно оптической оси лазера и выполнен неподвижным: на фиг. 2 -то же, когда дополнительный отражатель установлен на одном валу с основным.

Лазерный маяк включает лазер 1, подключенный к последовательно соединенным выпрямителю 2, импульсному трансформатору 3, усилителю 4, импульсному ключу 5 и генератору импульсов 6. Лазер

Iоптически связан с отражателем 7, установленным на валу 8, кинематически связанном с приводом 9. Перпендикулярно оптической оси лазера 1 установлен дополнительный отражатель 10, который через обратную сторону отражателя 7 оптически связан с фотоприемниками 11 и 12, соединенными со схемой управления, содержащей усилители 13 и 14, генератор тактовых импульсов 15, аналоговый ключ 16, усилитель 17, триггер 18, схему ИЛИ 19, триггер 20 и схему И 21, а также схему НЕ 22, схему И 23, схему И 24, триггеры 25 и 26 и схему ИЛИ 27. Перемещение отражателя J обуславливает перемещение светового луча в направлениях 28, 29, 30, 31. Если дополнительный отражатель 10 наклонен к оптической оси лазера 1, то в лазерный маяк вводится дополнительный лазер 32 и дополнительная пара фотоприемников 33 и 34, связанных оптически с обратной стороной отражателя 7 и электрически через второй блок управления с дополнительным лазером 32. Кроме того, пара фотоприемников

IIи 12 связана со схемой переключения, в которую входят интегратор 35, компаратор 36, реле 37. Контакты 38 и 39 реле 37 подключают питающее напряжение к блокам управления.

Лазерный маяк работает следующим образом.Генератор тактовых импульсов 15 формирует электрические сигналы, поступающие на вход триггера 18, на вхрд схемы НЕ 22, на первый вход схемы И 24. С выхода элемента НЕ 22 электрический сигнал поступает на первый вход схемы И 23 и на первый вход схемь1 ИЛИ 19. С выхода триггера 18 электрический сигнал поступает на второй вход схемы ИЛИ 19 и на вход второго триггера 20. Электрические сигналы со схемы ИЛИ 19 и с триггера 20 поступают соответственно на первый и второй входы схемы И 21. Электрический сигнал с выхода схемы И 21 поступает на управляющий вход аналогового ключа 16 и на вторые входы схем НЕ 22 и И 24. Таким образом, аналоговый ключ 16 открыт в период времени ti-tio и закрыт в период времени tii-tio. Электрический сигнал .с генератора тактовых импульсов 15 через открытый аналоговый ключ 16 поступает на вход усилителя 17 и далее на вход привода 9. Отражатель 7, установленный на валу 8 и кинематически связанный с приводом 9, совершает за время ti-tio три колебательных движения и в момент времени tio скачком возвращается в исходное состояние. Электрический сигнал с выхода схемы И 23 в моменты времени ti и ty поступает на вход установки 1 триггера 25.

Электрический сигнал со схемы И 24 в момент времени поступает на вход установки 1 триггера 26. Электрические сигналы с выходов триггеров 25 и 26 поступают соответственно на первый и второй входы схемы ИЛ И 27. Таким образом, в моменты времени ti, t4, t7 с выхода схемы ИЛИ 27 на управляющий вход импульсного ключа 5 поступают электрические сигналы, открывающие им0 пульсный ключ 5, и электрический сигнал импульсного генератора 6 поступает на вход импульсного усилителя 4, далее на вход импульсного трансформатора 3, повышающего напряжение, и на вход выпрями5 теля 2, осуществляя включение лазера 1, Оптический луч в момент времени попадает на отражатель 7 и отражается в направлении а. Часть излучения проходит через частично прозрачный отражатель 7 и попадает

0 на дополнительный отражатель 10, закрепленный жестко, отразившись от него, направляется на обратную сторону отражателя 7 и отражается в направлении 28, с момента времени ti отражатель 7 под

5 воздействием привода 9 начинает первое. колебательное движение и оптический луч отклоняется горизонтально. В момент времени t2 оптический луч, отраженный от обратной стороны отражателя 7 в направле0 НИИ 29,попадает на фотоприемник 11, электрический сигнал с которого, усиленный усилителем 13, поступает на вход установки О триггера 26. Но триггер 26 в момент времени t2 находится в состоянии О и из5 менение его состояния не происходит. В момент времени t3 оптический луч попадает на фотоприемник 12 в направлении 30. Электрический сигнал с фотоприемника 12, усиленный усилителем 14, поступает на

0 вход установки О триггера 25 и устанавли вает его в положение О, Электрический сигнал через схему ИЛИ 27 поступает на управляющий вход импульсного ключа 5 и закрывает его. Происходит закрывание ла5 зера 1 в момент гз. В момент t4 заканчивается первое колебательное движение основного отражателя 7 и вновь происходит включение лазера 1, оптический луч отражается от обратной стороны отражателя 7 в

0 направлении 31. С момента времени ts отра- жатель 7 начинает отклонение в направлении, обратном первоначальному. В момент времени ts оптический луч, отраженный от обратной стороны отражателя 7 в направле5 НИИ 30ч попадает на фотоприемник 12, усиливается усилителем 14, поступает на вход установки О триггера 25, при этом изменения состояния триггера 25 не происходит. В момент времени te оптический луч попадает на ..топриемник 11 в направлении 29.

Электрический сигнал с фотоприемника 11, усиленный усилителем 13, поступает на вход установки О триггера 26 и устанавливает его в положение О, затем через схему ИЛИ поступает на управляющий вход импульсного ключа 5 и закрывает его. В момент времени t6 происходит вторично выключение лазера 1. В момент времени t заканчивается второе колебательное движение отражателя 7. Если наблюдатель будет находиться в секторе действия отражателя 7, то в секторе «будет наблюдаться две вспышки, в секторе - три вспышки, в секторе у- одна вспышка лазерного излучения. Серии вспышек в каждом секторе отделены .временными интервалами м периодически повторяются.

Еслг отражатели 7- и 10 закреплены на одном валу 8 и образуют между собой угол 80-100°, а вал 8 связан кинематически с приводом 9, то часть излучения, прошедшая через отражатель 7, отразившись от обратной стороны дополнительного отражателя 10, попадает на фотоприемники 11 и 12, электрические сигналы с выходов которых

поступают дополнительно на вход интегратора 35 и устанавливают на его выходе электрический сигнал, близкий к нулю. При этом компаратор 36 и реле 37 не изменяют своего положения. В случае выхода из строя одного блока управления или лазера 1 электрические сигналы с выходов фотоприемников 11 и 12 на вход интегратора 35 поступать не будут, компаратор 36 изменит свое состояние, а реле 37 сработает. Контакты 38 разомкнуться, а контакты 39 замкнутся. Произойдет отключение основного канала и включение резервного канала, в состав которого входят второй блок управления, лазер 32, вал В, фотог риемники 33 и 34. Основным отражателем для резервного ка нала является отражатель 10. а дополнительным - отражатель 7.

За счет введения резервного канала повышается надежность устройства, за счет разделения зон в пространстве повышенной стабильности лазерного маяка обеспечвва тся высокая точность задания и поддержания зон ориентирования.

фае. 2