Лазерный дальномер Советский патент 1988 года по МПК G01S17/08 G01C3/00 

(Л

CAD ч

Ot)

о ел

равляется на объект, расстояние до которого измеряется. Излучение,отраженное от объекта, через .телескопическую систему 1 и переключатели 13 и 12,каждый из которых включает зеркала 17 и 16, закрепленные на рычагах 15 и 14, приводимых в движение электродвигателями 19 и 18, скорость оборотов которых регулируется сигналом с датчиков 21 и 20 углового поло76U5I

жения зеркала через бт1оки управления 23 и 22, поступает rta устройство 6 визуального приема излучения и устройство 7 фотоэлектрического приема излучения, сигнал с которого направляется в устройство 8 измерения временных интервалов, запускаемое сигналом с лазера 4, по показаниям которого и судят об измеряемом расстоянии. 1 ил.

Изобретение относится к естроно мическому приборостроению, в частное ти к лазерным импульсным дальномерам для наблюдения дальных космических объектов. Целью изобретения является повышение быстродействия измерения расстояния. Устройство содержит лазер 4 с блоком управления 5, излучение которого через переключатель 13 и телескопическую систему 1 с при врдами 2 и системой наведения 3 нап

. 1

РЬобретение отно сится к астрономическому приборостроению, в частности к лазерным импульсным дальномерам для наблюдения дальних космических объектов.

Цель изобретения - повышение бысг родействия измерения расстояния.

На чертеже представлена блок-схема лазерного дальномера.

На схеме обозначены телескопическая система I, приводы 2, система 3 наведения, лазерный излучатель 4, блок 5 управления, система 6 визу ал Ь кого приема излучения, система 7 фотоэлектрического приема излучения, устройство 8 измерения временных интервалов, блок У . формирования тактовых импульсов, блок 1и формирования временных интервалов, блок II ввода информации, первый 12 и второй 13 пе реключатели оптических .каналов, рычаги 14 и 15, отражающие элементы 16 и 17, электродвигатели 18 и 19, . датчики 20 и 21 углового положения отражающего элеме.нта, первьй 22 и второй 23 блоки упра вления , скоростью оборотов электродвигателя ; Логический элемент И 24, поглотитель 25 ла-. верного излучения, оптическая ось 26 системы визуального приема излучения, ось 27 излучения лазерного излучателя, оптическая ось 28 систем 1 фотоэлектрического приема излучения.

Лазерный дальномер работает следующим образом.

Оптическую ось телескопической системы 1 посредством приводов 2 1направляют на объект, расстояние до которого требуется измерить. Импульс лазерного излучателя 4 через отра10

15

20

25

30

35

40

жающий элемент 17 и телескопическую систему 1 посылают к объекту, Отра- женньш от объекта импульс направляют телескопической системой 1 и отражающим, элементом 16 на приемник системы 7 фотоэлектрического приема излучения. Устройство 8 измерения временных интервалов измеряет время прохождения импульса излучения до объекта и обратно и по .результатам измер ения с учетом калибровочных и климатичесг ких данных рассчитывает расстояние до объекта. Наведение и отслеживание объекта в дальномере контролируют системой 6 визуального приема излучения.

Измерение временного интервала и временную селекцию информационного отраженного сигнала производят сле- образом.

С блока 9 формирования тактовых импульсов тактовые импульсы частотой . 10 Гц подают на второй блок 23 управления скоростью оборотов электродвигателя, который управляет- скоростью оборотов посредством фазового сдвига положения ротора электродвигателя 19. Отрешанщий элемент 17 второго переключателя 13 закреплен на рычаге 15, который-насажен на ротор электродвигателя 19. Блок 23 получа-- ет об угловом положении отражающего элемента 17 с датчика 21 и изменяет скорость оборотов ротора до тех пор, пока импульс с датчика 21 не совпадет во времени с тактовым импульсом. Зеркало 17 установлено под ,углом 3 45° к оптической оси 26 системы визуального приема излучения и отключает во время прихода тактового импульса системы визуального 6 и фатоэЬектрического 7 приема излучения от телескопической системы 1. Лазерный излучатель 4 установлен таким образом, что его ось 27 излучения пересекает поверхность отражающего элемента 17 в точ- .ке пересечения этого элемента с оп- /тической осью 26 системы визуального приема излучения, при этом ось 27 излучения образовывает угол (3 45° с плоскостью отражающего элемента 17, Датчик 21 закреплен на переключателе 13 таким образом, что ось 27 излучения лазерного излучателя 4 пересекает поверхность отражающего элемента 17 в точке пересечения этого элемента оптической осью 26 в момент прихода тактового импульса.

.Тактовые импульсы с блока 9 -формирования тактовых импульсов поступают на первый Вход логического элемента И 2.4 и при разрешающем сигнале, поданном на втор(эй вход логического элемента И 24, проходят на блок 5 управл«2ни я лазерным излучателем. Блок 5 производит управление излучением импульсов лазерного, излучателя

4 в моменты прихода тактовых импуль- зо а 45 с плоскостью отражаюг- сов с частотой f 10 Гц. Излуче-щего элемента 16. Датчик 20 закрепние,

:, отраженное отражающим элементом 17, проходит через телескопическую систему 1 на объект.

С перфоленты информацию о двойном

лен на переключателе 12 таким образом, что оптическая ось 28 системы -фотоэлектрического приема излучения пересекает поверхность отражающего расстоянии до объекта в момент иэме-элемента 16 в точке пересечения это-

рения вгзодят в блок 11 ввода информа- го элемента оптической осью 26 систе- ции, который подает код расстояниямы визуального приема излучения в

на блок 10 формирования временных ин- .моменты времени прихода задержанно- тервалов, где код устанавливают на .Q го импульса . с блока 10 на блок реверсагвный счетчик (не показан). -22. Отраженный от объекта импульс

Тактовые импульа.1 f-,- с блока 9 фор- .проходит в этот момент телескопичес- мироЕ(ания тактовых импульсов поступа- кую систему 1, отражается отражающим ют также нл блок 10, где каждый им- элементом 16 и поступает на систему

,д5 7 фотоэлектрического приема излучения.

пульс образует команду счета.

При нуленом счете н§ реверсивном счетчике выр абатывают имп)гльс fynn. i аналогичный ;rio параметрам тактовому, но задержанный относительно послед-

Формула изобретения

Лазерный дальномер, содержащий него на время прохождения излучения - оптически сопряженные лазерньй излу двойного расо:тчояния до объекта, ичатель с блоком управления и телескопроизвод:;ят новую запись кода р асстоя- пическую систему, посредством при- ния в реверсивный счетчик блока 10. Имп ульсы ;управления..fjein. (задержанные, относительно f-) поступают на первый блок 22 управления ско55

водов сопряженную с системой наведения, системы визуального и фотоэлект-. рического приема излучения, устройство измерения временных интервалов, первый вход которЪго соединен с вторым выходом лазерного излучателя, а второй вход -с. выходом системы форостью оборотов электродвигателя 18 первого оптического переключателя 12. J5noK 22 .управляет скоростью оборотов посредством фазового сдвига положения ротора электродвигателя 18. Отражающий элемент 16 первого пе- 1реключателя 12 закреплен на рычаге 14, который насажен на ротор электродвигателя 18. Блок 22 управления по-, лучает сигнал об угловом положении отражающего элемента .16 с датчика

20 и изменяет скорость оборотов ротора до тех пор, пока импульс с датчика 20 не совпадет с задержанным во времени импульсом с блока 10. Отражающий элемент 16 установлен под углом о 45° к оптической оси 26 сист темы визуального приема излучения и отключает во время прихода задержанного импульса систему 6 визуального приема излучения от- телескопической

системы I.

Система 7 фотоэлектрического приема излучения установлена таким образом, что оптическая ось 28 си.стемы фотоэлектрического приема излучения

пересекает поверхность отражающего элемента 16 в точке пересечения этого элемента с оптической осью 26 системы визуального приема информащш, причем оптическая ось 28 образу.ет

пическую систему, посредством при-

55

водов сопряженную с системой наведения, системы визуального и фотоэлект-. рического приема излучения, устройство измерения временных интервалов, первый вход которЪго соединен с вторым выходом лазерного излучателя, а второй вход -с. выходом системы фотоэлектрического приема излучения, первый переключатель оптических каналов, выполненный в виде сопряженного с осью электродвигателя рычага с закрепленным на нем отражающим элементом, датчик углового положения отражающего элемента первого переключателя, соединенный через первый блок управления скоростью оборотов электродвигателя с электродвигате лем первого переключателя, блок формирования временных интервалов,первый вход которого подключен к выходу блока ввода информации, второй вход к выходу блока формирования тактовых импульсов, а выход - к второму входу первого блока управления ско- ростыэ оборотов электродвигателя, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия из- мерения расстояния, в него введены второй переключатель оптических каналов, датчик углового положения отражающего элемента которого через вновь введенный второй блок управле-

ния скоростью оборотов электродвигателя соединен с электродвигателем второго переключателя, логический элемент И, первый вход которого соединен с выходом блока формирования тактовых импульсов, второй вход - с выходом устройства измерения временных интервалов, а выход - с входом блока управления лазерного излучателя, и поглотитель лазерного излучения, при этом отражающие элементы второго и первого переключателей оптических каналов установлены друг за другом на оптической оси системы визуального приема излучения между телескопической системой и системой визуального приема излучения, и оптически сопряжены соответственно с лазерным излучателем и с системой фотоэлектрического приема излучения, а поглотитель лазерного излучения установлен на оси излучения лазерного излучателя за отражающим элементом второго переключателя оптических каналов.