ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГИД ТЕЛЕСКОПА Советский патент 1969 года по МПК G02B23/00 G01C21/24 

Данное изобретение относится к области астрономического приборостроения, а также может быть иСиользовано и в других областях, где требуется слежение за медленно движущимся светящимся объектом. Известны фотоэлектрические гиды телескоиа, содержащие объектив, полудисковый модулятор светового потока, фотоприемник с системой автоматического регулирования коэффициента усиления и электронную схему выделения полезного сигнала, несущего информацию о смещении объекта относительно оптической оси гида по двум координатам.

Однако известные гиды обеспечивают непрерывное слежение за объектом и пригодны Только для объектов, имеющих достаточную яркость. Предложенный фотоэлектрический гид может быть использован и для слежения за слабыми по яркости объектами, благодаря использованию в их схеме выделения полезного сигнала реверсивных счетчиков, входы которых через логические элементы подключены к выходу фотоприемника и к генератору опорных напряжений, а выходы - через другие логические элементы к исполнительным органам приводов телескопа. Это повыщает точность слежения за объектом независимо от его яркости.

Гид содержит объектив, формирующий изображение объекта слежения, модулятор 1 светового потока с генераторами опорных напряжений по двум координатам: X, У, фотоприемник 2, усилитель импульсов 3, формирователь стандартных импульсов и , дискриминатор 4, блок 5. автоматической регулировки коэффициента усиления и электронную схему выделения полезного сигнала, несущего информацию

о смещении объекта слежения относительно оптической оси гида по двум координатам: X, У.

Электронная схема выделения полезного сигнала состоит из двух каналов, в каждом

из которых установлен реверсивный счетчик 6, логические элементы (вентили, выполненные ао схеме совпадений) 7-14, знаковый триггер /5, формирователи стандартных импульсов 16, 17, счетчик 18 времени, логическую схему

19 синхронизации, триггер 20 управления операциями суммирования и вычитания в реверсивном счетчике и логическую схему 21 подключения исполнительного органа двигате.тя 22 отработки к источнику питания 23.

Световой поток от объекта слежения, пройдя через полую ось модулятора 1 светового потока, попадает на фотоприемник 2. Имиульсы напряжения, усиленные усилителем 3, поступают на вход дискриминатора 4, не пропуловленные термоэлектронами фотоприемника 2. Сформированные дискриминатором имнульсы поступают через вентиль 11 на счетный вход реверсивного счетчика 6 соответствующего канала (X или У), а также идут на блок 5 автоматической регулировки коэффициента усиления. Этот блок вырабатывает напряжение пропорционально скорости следования импульсов (яркости звезды), которое в виде напряжения отрицательной обратной связи подводится к первому и третьему диодам фотоприемника. В результате работы блока средняя скорость следования импульсов практически не зависит от яркости наблюдаемого источника, что позволяет использовать предложенный гид для гидирования по звездам различной яркости.

Реверсивный счетчик 6 в течение времени накопления с помощью триггера 20 управления переключается на суммирование и вычитание в соответствии с пространственными положениями модулятора относительно оси гидирования. Переключение триггера управления осуществляется импульсами, проходящими через вентиль 7 и одновременно поступающими на вход счетчика 1-8 времени. Эти импульсы формируются формирователем 16 импульсов путем ограничения и дифференцирования синусоидального напряжения с обмотки генератора опорных напряжений X. После формирователя импульсы проходят через логическую схему 19 син ;ронизации, обеспечивающую переключение триггера 20 управления на суммирование и вычитание таким образом, чтобы определенному направлению смещения изображения звезды по осн слелсения соответствовал вполне определенный знак числа в счетчике 6.

Длительность времени накопления Аг определяется временем полного заполнения счетчика 18 времени, когда на его входе появляется импульс переполнения, изменяющий состояние триггера 24. При этом система переходит .рт режима накопления в режим отработки: исчезает совпадение, подтверждающее режим накопления на вентилях 7, 8, 11, 13 и появляется на вентилях 9, 10, 12, 14, т. е. первая группа вентилей закрывается, а вторая - открывается. В период отработки исполнительный орган двигателя 22 отработки компенсирует рассогласование, появившееся в течение времени накопления. Командой на подключение исполнительного органа двигателя 22 отработки к источнику питания служит импульс, появляющийся при переходе триггера 24 в состояние «отработка и проходящий через вентиль 14. Вентили 13, 14 условно изображают схему логики подключения и выключения двигателя 22 к источнику питания.

Полярность напряжения, на которое подключается двигатель, определяется знаком записанного в счетчике 6 числа (состоянием знакового триггера 15 в нем). Одновременно с пуском двигателя начинается считывание до

нуля числа, накопленного в счетчике 6 с тем, чтобы двигатель был подключен к источнику питания на время, пропорциональное этому .числу. Считывание производится последовательностью импульсов, снимаемых с формирователя 17 импульсов. Импульсы считывания формируются из напряжения, снимаемого с утроителя 25, одновременно используемого для питания двигателя модулятора /. Считывание

числа в счетчике 6 до нуля производится суммированием импульсов считывания, если в счетчике накоплено отрицательное число, и вычитанием, если в счетчике накоплено положительное число. Счетчик 6 включается на

суммирование или вычитание с помощью григгера 20, необходимое состояние которого определяется с помощью логической схемы на три совпадения, условно обозначенной на чертеже вентилем 10.

Суть работы вентиля 10 как элемента логики сводится к следующему: в момент отработки сравниваются знак числа в счетчике 6 с состоянием триггера 20 и в случае необходимости триггер 20 перебрасывается на суммирозание (или вычитание), чтобы производить считывание. В момент считывания счетчика 6 до нуля заканчивается один цикл работы системы, и она снова переходит в режим накопления, т., к. при перебросе триггера 15 иа выходе счетчика 6 появляется импульс, проходящий через вентиль 9 и перебрасывающий триггер 24 3 состояние накопления. При этом открывается вентиль 13 и первый считывающий импульс отключает исполнительный оргаи

двигателя 22 отработки от источника питания 23. Таким образом, в. пределах одного цикла работы происходит поочередно наконление сигнала и затем его отработка,причем как в течение времени отработки, так и в течение

времени накопления система разомкнута, а в пределах всего цикла она замкнута. Аналогичным образом работает и канал У.

Предмет изобретения

Фотоэлектрический гид телескопа, содержащий объектив, полудисковый модулятор светового потока, фотоприемник с системой автоматического регулирования коэффициента усчления и электронную схему выделения нолезного сигнала, несущего информацию о смещении объекта относительно оптической оси гиди по двум координатам, отличающийся тем, что, с целью повышения точности слежения за объектом независимо от его яркости, электронная схема выделения полезного сигнала снабжена реверсивными счетчиками, входы которых через логические элементы, выполненные по схемам совпадения, подключены к выходу фотоприемника и к генератору опорных напряжений, а выходы - через другие логические элементы к исполнительным органам приводов телескопа.