ТЕЛЕВИЗИОННОЕ СЛЕДЯЩЕЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1994 года по МПК H04N7/18 

Изобретение относится к области радиотехнических устройств, определяющих местоположение объектов в пространстве телевизионными методами и может найти широкое применение в системах слежения, например, за звездами, планетами и другими точечными объектами.

Известно телевизионное следящее устройство, содержащее последовательно соединенные блок телевизионных передающих трубок, с накоплением зарядов, первый элемент И, пороговый блок, блок селекции, координатор, первый генератор строба, второй элемент И и коммутатор, выход которого соединен с вторым входом блока селекции, третий элемент И, первый вход которого соединен с вторым выходом первого генератора строба, второй вход через генератор сигналов ЗАПРЕТ - с вторым входом второго элемента И, а выход - с вторым входом первого элемента И, и второй генератор стробов, вход которого подключен к выходу координатора, а выход - к второму входу коммутатора, третий вход которого соединен с выходом первого генератора стробов [1] .

Однако данное устройство обладает низкой точностью слежения, обусловленной узким диапазоном изменения освещенностей.

Наиболее близким по технической сущности является телевизионное следящее устройство, содержащее блок телевизионных передающих трубок с накоплением заряда, расположенный на платформе, выход которого подключен к входу видеоусилителя, коодинатор, выход которого подключен к платформе, и синхрогенератор, выход которого соединен с входом синхронизации блока телевизионных передающих трубок с накоплением заряда и с входами видеоусилителя и координатора [2] .

Недостатком устройства также является низкая точность слежения, обусловленная узким диапазоном изменения освещенности.

Целью изобретения является повышение точности слежения.

Для этого в телевизионное следящее устройство, содержащее блок телевизионных передающих трубок с накоплением заряда, координатор, выход которого подключен к платформе, механически соединенной с блоком телевизионных передающих трубок с накоплением заряда, и синхрогенератор, выход которого соединен с входом синронизации блока телевизионных передающих трубок с накоплением заряда и первым входом координатора, введены сумматор, два компаратора, генератор линейно изменяющегося напряжения, источник опорных напряжений, блок вычисления максимума сигнала, элемент ИЛИ и триггер, прямой выход которого соединен с входом генератора линейно изменяющегося напряжения и первым входом блока вычисления максимума сигнала, а инверсный выход триггера соединен с вторым входом блока вычисления максимума сигнала, третий и четвертый входы которого объединены соответственно с первым и вторым входами сумматора, выход последнего соединен с вторым входом координатора, и подключены соответственно к первому и второму выходам блока телевизионных передающих трубок, причем выход блока вычисления максимума сигнала соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй и третий входы которого соединены с выходами соответственно первого и второго компараторов, первые входы которых подключены к выходам источника опорных напряжений, при этом первый и второй выходы генератора линейного напряжения соединены с первым и вторым входами блока телевизионных передающих трубок с накоплением заряда и с вторыми входами соответственно первого и второго компараторов, а выход элемента ИЛИ подключен к входу триггера; блок вычиcления максимума сигнала состоит из вычитателя, выход которого соединен с входом инвертора и информационным входом первого ключа, информационный вход второго ключа подключен к выходу инвертора, при этом первый и второй входы вычитателя являются третьим и четвертым входами вычисления максимума сигнала, управляющие входы первого и второго ключей являются соответственно первым и вторым входами блока вычисления максимума сигнала, выходом которого являются объединенные выходы первого и второго ключей.

На фиг. 1 представлена электрическая схема телевизионного следящего устройства; на фиг. 2 - структурная электрическая схема блока вычисления максимума сигнала.

Телевизионное следящее устройство (фиг. 1) содержит платформу 1, блок 2 телевизионных передающих трубок (ТПТ) с накоплением заряда, генератор 3 линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН), синхрогенератор 4, блок 5 вычисления максимума сигнала, сумматор 6, первый компаратор 7, второй компаратор 8, координатор 9, источник 10 опорных напряжений, элемент ИЛИ 11 и триггер 12.

Блок 5 вычисления максимума сигнала (фиг. 2) содержит вычитатель 13, инвертор 14, первый ключ 15 и второй ключ 16.

Телевизионное следящее устройство работает следующим образом.

Оптический сигнал от точечного объекта преобразуется блоком 2 телевизионных передающих трубок с накоплением заряда в электрический сигнал и состоит (на фиг. 1 не показано) из двух трубок, генераторов развертки и предварительных усилителей. С выхода блока 2 сигналы поступают на сумматор 6 и в блок 5 вычисления максимума сигнала. С выхода сумматора 6 сигнал поступает в координатор 9, в котором он обрабатывается, и кроме того, в координаторе 9 вычисляются координаты объекта. Напряжения координат подаются на двигатели платформы 1, что обеспечивает наведение оптической оси системы на объект.

Сигнал с выхода блока 2 поступает на входы вычитателя 13 блока 5 вычисления максимума сигнала. На первую трубку подается напряжение с первого выхода ГЛИН 3, а на вторую - с второго выхода и меньше на величину ΔИ. Выход первой трубки связан с инвертирущим входом вычитателя 13, а второй трубки - с неинвертирующим.

Если на выходе первой трубки сигнал больше, чем на выходе второй трубки, так как на катоде первой трубки напряжение, поступащее с ГЛИН 3, больше, и это напряжение возрастает, в результате чего напряжение на прямом выходе триггера 12 равно логической единице, и это напряжение поступает на вход ГЛИН 3 и управляющий вход первого ключа 15 блока 5 вычисления максимума сигнала. Сигнал с выхода вычитателя 13 отрицательный и, следоввательно, на выходе элемента ИЛИ 11 сигнал отсутствует, и триггер 12 не переключается в новое состояние. Напряжение на выходе ГЛИН 3 продолжает увеличиваться. Наступает такой момент, когда увеличение напряжений на катодах трубок приводит к уменьшению сигнала, поступающего с первой трубки, т. к. на нее подается напряжение, большее на величину ΔИ. В результате этого на выходе вычитателя 13 появляется положительный сигнал, следовательно, дальше увеличивать напряжения на катодах трубок невозможно. Положительный перепад напряжения с вычитателя 13 через первый ключ 15 и элемент ИЛИ 11 поступает на триггер 12 и приводит его в новое состояние, т. е. на его выходе устанавливается логический "0", в результате этого напряжение на выходе ГЛИН 3 уменьшается. Логическим "0" с триггера 12 первый ключ 15 закрывается, а второй ключ 16 открывается, и сигнал с выхода вычитателя 13 поступает на элемент ИЛИ 11 через инвертор 14 и второй ключ 16. Если в следующем кадре сигнал с первой трубки окажется меньше, чем с второй трубки, как и в предыдущем кадре, то результирующий сигнал на выходе вычитателя 13 станет положительным, а после инвертора 14 - отрицательным, а следовательно, триггер 12 не переключается, напряжение на ГЛИН 3 продолжает уменьшаться. В одном из ближайших последующих кадров сигнал с первой трубки окажется больше, чем с второй трубки, следовательно, на выходе вычитателя 13 появляется отрицательный сигнал, а после инвертора 14, став положительным, он переключает триггер 12 в первоначальное состояние.

В телевизионном следящем устройстве устанавливается режим трубок, близкий к оптимальному.

При отсутствии объекта сигнал на выходе блока 5 вычисления максимума сигнала равен нулю. Напряжение на выходах ГЛИН 3 увеличивается (уменьшается) до тех пор, пока не станет равным опорному напряжению с источника 10. Затем на выходе одного из компараторов 7(8) появляется напряжение, переключающее триггер 12 в новое состояние.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет существенно повысить отношение сигнал/шум в тех случаях, когда освещенность выше минимально допустимой, что приводит к повышению точности слежения и определения координат. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 684783, кл. H 04 N 7/18, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР N 350207, кл. H 04 N 5/30, 1970.

1. ТЕЛЕВИЗИОННОЕ СЛЕДЯЩЕЕ УСТРОЙСТВО , содеpжащее блок телевизионных пеpедающих тpубок с накоплением заpяда, кооpдинатоp, выход котоpого подключен к платфоpме, механически соединенной с блоком телевизионных пеpедающих тpубок с накоплением заpяда, и синхpогенеpатоp, выход котоpого соединен с входом синхpонизации блока телевизионных пеpедающих тpубок с накоплением заpяда и пеpвым входом кооpдинатоpа, отличающееся тем, что, с целью повышения точности слежения, введены сумматоp, два компаpатоpа, генеpатоp линейно изменяющегося напpяжения, источник опоpных напpяжений, блок вычисления максимума сигнала, элемент ИЛИ и тpиггеp, пpямой выход котоpого соединен с входом генеpатоpа линейно изменяющегося напpяжения и пеpвым входом блока вычисления максимума сигнала, а инвеpсный выход тpиггеpа соединен с втоpым входом блока вычисления максимума сигнала, тpетий и четвеpтый входы котоpого объединены соответственно с пеpвым и втоpым входами сумматоpа, выход котоpого соединен с втоpым входом кооpдинатоpа, и подключены соответственно к пеpвому и втоpому выходам блока телевизионных пеpедающих тpубок, пpичем выход блока вычисления максимума сигнала соединен с пеpвым входом элемента ИЛИ, втоpой и тpетий входы котоpого соединены с выходами соответственно пеpвого и втоpого компаpатоpов, пеpвые входы котоpых подключены к выходам источника опоpных напpяжений, пpи этом пеpвый и втоpой выходы генеpатоpа линейного напpяжения соединены с пеpвым и втоpым входами блока телевизионных пеpедающих тpубок с накоплением заpяда и с втоpыми входами соответственно пеpвого и втоpого компаpатоpов, а выход элемента ИЛИ подключен к входу тpиггеpа. 2. Устpойство по п. 1, отличающееся тем, что блок вычисления максимума сигнала состоит из вычитателя, выход котоpого соединен с входами инвеpтоpа и инфоpмационным входом пеpвого ключа, инфоpмационный вход втоpого ключа подключен к выходу инвеpтоpа, пpи этом пеpвый и втоpой входы вычитателя являются тpетьим и четвеpтым входами блока вычисления максимума сигнала, упpавляющие входы пеpвого и втоpого ключей являются соответственно пеpвым и втоpым входами блока вычисления максимума сигнала, выходом котоpого являются объединенные выходы пеpвого и втоpого ключей.