Лазерная система ориентирования объекта Советский патент 1993 года по МПК B64F1/18 

Изобретение относится к системам .ориентирования объекта по лучу, в частности по лазерному излучению, и может быть использовано для проводки судов по заданному направлению а также для посадки самолетов.

Цель изобретения - повышение точности ориентирования объекта.

На фиг. 1 представлена функцио-- нальная схема описываемой системы; на фиг. 2 - функциональная схема устройства гашения обратного хода луча; на фиг. 3 - функциональная дефлектора; на фиг. А - функциональная схема устройства формирования управляющих импульсов.

На чертежах обозначены лазер 1, устройство 2 гашения обратного хода луча, лазерный луч 3, светопоглощаю- щая пластина А, пружина 5, сердечник 6, электромагнит 7, усилитель 8, дефлектор 9, двигатель 10, редуктор 11, электромагнитйая муфта 12, зеркало 13, усилитель 14, фоторезис-Гор 15, осветитель 16, обтюратор 17, , первый тактовый генератор 18, первое устройство 19 формирования управляющих импульсов, счетчик-делитель 20, счетчики 21-23, формирователь 24 им пульсов обратного хода, инвертор 25, согласующий резис.тор 26, второе устройство 27 формирования управляющих импульсов, второй тактовый генератор 28, измеритель 29 межимпульсных интервалов и фотоприемник 30.

Работа системы заключается в следующем .

В порту происходит взаимная синхронизация устройства 27 по сигналу устройства 19, находящегося в порту. После чего шина синхронизации разъединяется. С этого момента возможно ориентирование судна в секторе сканирования. Луч 3 лазера 1, проходя через устройство 2 гашения и дефлектор 9, сканируется в секторе, периодически попадая на фотоприемник 30, импульсом с которого запускается измеритель 29. С этого момента и до прихода управляющего импульса устройства происходит „измерение величины отклонения судна от границы сектора о1 сканирования. Вследствие того, что устройства 19 и 27 работают синхронно, одновременно происхо- дит возврат луча 3 в начало сектора сканирования и окончание измерения измерителем 29. При возврате луча в

5

0

5

0

5

0

5

0

5

начало сектора сканирования происходит гашение луча. Показание неличины отклонения судна от границы сектора сканирования высвечивается на индикаторном табло измерителя 29,

Лазерный луч 3, генерируемый лазером 1, с помощью дефлектора 9 сканируется в одном направлении в горизонтальной плоскости следующим образом. Лвигатель 10 через редуктор 11 вращает электромагнитную муфту 12, .находящуюся во включенном состоян1|и, так как свет от осветителя 16 постоянно попадает на фоторезистор 15. Лазерный луч отражается от зеркала 13, механически связанного с муфтой 12, сканируется в секторе d- в гори- зонтапьной плоскости. Устройство 19 с периодом, равным 1 с, вырабатывает электрические импульсы длительностью, равной величине обратного хода, на усилитель 14 дефлектора 9 и на устройство 2 гашения обратного хода луча. Усилитель 8 включает электромагнит 7. В результате сердечник 6 втягивается и светопоглощаю- щая пластина 4 перекрывает лазерный луч 3, предотвращая подачу ложной информации при возврате зеркала 13 в исходное положение. По окончании импульса обратного хода светопогло- щаюцая пластина 4 под действием пружины 5 возвращается в исходное положение. Таким образом начало и конец сканирования лазерного луча 3 строго задается Устройством 19, при этом сканирование луча 3 в секторе о равномерно рвиду большой стабильности работы двигателя 10 и большого момента на валу редуктора 11. Синхронизация работы лазерного маяка на земле и измерительной схемы на борту осуществляются в порту при. подаче импульса обратного хода с третьего выхода устройства 19 на второй вход устройства 27, что заставляет их работать синхронно. После ору- ществления синхронизации связь между устройствами 27 и 19 разрывается и работа измерительной схемы осуществляется по сигналу устройства 27. :i Синхронизация устройств 27 и 19 осуществляется в порту по кабельной линпи связи, в принципе это можно осуществить и по каналу телеметрии.

Устройство 19 работает следующим образом.

1

ТсЧктсМ Ый генерат р 1-Н с частотой

1кГц pbipafiaTbinai T nhmynbCbt, поступающие на первый вход счетчикя-дели- тулн 20. Счет шк-делнтрль 20 псуше- cTB.nntrr операцию деления 1 /1000. С выхода счетчика-делителя 20 импульсы с частотой 1 кГц пс1стуиают на Формирователь 2А импульсов обратного хода, которьш формирует импульсы обратного хода положительной полярности длительностью 20 млс. С первого выхода формирователя 2А через согласующий резистор 26 импульсы обратного хода поступают на дефлектор 9,

а с второго выхода - на устройство

2гашения обратного хода луча.

Схема измерения на борту работает следующим образом.

М4

JneToBo) лу , пополпя кя ф;:1Т(1- iipnt HHHK 30, преоГ)ра: уетсн п электрический сигнал и запускает измеритель 29. Конец измерения определяет- сп 110 сигналу устройстпа 27, которое работает синхронно с устройством 19, тактируемых одинаковым генераторами 28 и 18. Измеритель 29 в момент измерения считает импульсы, проходящие с генератора 28 в режиме измерения количества импульсов, либо осуществляет измерение времени между приходом импульса с фотоприемника 30 и приходом управляющего импульса уст ройства 27. На индикаторном табло измерителя 29 будет регистрироваться величина угла в условных единицах между границей сектора сканирования и направлением на судно.

.Старт

Фиг. г

/J

п.

/ 5

1«Ж г

--О-„

/ 5

/4

А

Фаг.З

21

23

ФигЛ

Редактор Н.Цалихина

Составитель С.Складнее

Техред А.Кравчук , Корректор Н.Король

Заказ 1096 ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 1Т3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,- А

-

2

г

25 6