ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СЛЕДЯЩЕЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1971 года по МПК G02B23/00 G05D1/12 G01C21/06 

Изобретение относится к следящим устройствам, в частности к фотоэлектрическим следящим телескопам.

Известные фотоэлектрические следящие телескопы, содержащие оптическую систему, полудисковый модулятор, фотоприемник с Системой автоматического регулирования частоты следования имнульсов на его нагрузке в зависимости от яркости наблюдаемого объекта, логическую схему для определения сигнала рассогласования и выдачи команд на исполнительные органы нриводов телескопа, расположенную между фотоприемником и реверсивным счетчиком со знаковым триггером, обладают сложной электронной схемой коммутации ее элементов.

Для упрощения электронных схем выделения полезного сигнала и повышения точности слежения в предлагаемом устройстве счетные входы реверсивных счетчиков в электронных схемах выделения полезного сигнала соединены через усилители с выходом фотоприемника, шины суммирования и вычитания счетчиков через блок переключения с соответствуюшими обмотками генератора опорного напряжения, а их выходы - с двумя входами логических схем, другим два входа которых соединены с выходами блоков синхронного нереключения шин и выходами системы автоматического регулирования частоты по каждой координате.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит оптическую систему для формирования изображения объекта (на чертеже не показано), иолудисковый модулятор с генератором 1 опорных напряжений, фотоприемник 2, блок 3 усиления, ограничения и формирования импульсов и блок 4 автоматической регулировки частоты следования импульсов на нагрузке в зависимости от изменения яркости объекта. Электронные схемы выделения сигналов, несущих информацию о положении объекта относительно оси устройства по каждой координате, выполнены идентичными и содержат реверсивный счетчик 5, вентили 6 - 9, выполненные по схеме совпадений, формирователь 10 стандартных

импульсов, логическую схему // синхронизации, триггер 12 управления операциями суммирования и вычитания в реверсивном счетчике, логическую схему 13 подключения к источнику питания исполнительного двигателя

14, схему 15 регулируемой задержки сигнала и логическую схему 16 отключения исполнительного органа (двигателя) телескопа.

Световой поток от источника света, пройдя через полую ось модулятора, проецируется на

НИИ, усиленные усилителем, пройдя амплитудный дискриминатор и формирователь, объединенные в блок 3, ностунают па вход реверсивного счетчика 5, а также на блок 4. Последний вырабатывает нанряжение, нронорциональное скорости следования имнульсов на нагрузке фотоприемника, которое в виде напряжения отрицательной обратной связи подводится к динодам фотоприемника 2. В результате работы системы регулировки частоты скорость следования имнульсов на нагрузке фотоприемника изменяется в пределах, обусловленных статической погрешностью замкнутой системы регулировки частоты, что позволяет использовать предлагаемое устройство для слежения за световыми объектами, яркость которых изменяется в широком диапазоне. Реверсивиый счетчик с помощью триггера 12 непрерывно переключается на суммирование и вычитание в соответствии с пространственными положениями ножа модулятора относительно оси гидирования. Командой на нереключение триггера управления служат импульсы, проходящие через логическую схему )/ синхронизации и предварительно сформированные формирователем импульсов путем ограничения напряжения, снимаемого с обмотки генератора / и последующего его дифференцирования. Триггер управления переключает реверсивный счетчик таким образом, чтобы определенному направлению смещения изображения объекта относительно оси слежения соответствовал опре.аеленный знак числа в счетчике. Продолжительность времени накопления числа, являясь функцией рассогласовния яркости наблюдаемого объекта и скорости его перемещения, определяется временем заполнения определенного количества значащих разрядов реверсивного счетчика на чертеже трех разрядов), при этом возникает совпадение на соответствующей схеме Я+ или И- (в зависимости от числа в счетчике) и одно из совпадений на вентиле 5+ или S. В этот же момент времени имеется второе совпадение на вентиле В+(В-,}, определяемое состоянием знакового разряда реверсивного счетчика. При появлении третьего совпадения, определяемого состоянием триггера управления, при котором произведено четное число переключений счетчика на суммирование и вычитание (целое число оборотов ножа модулятора), поступает импульс на вход схемы включения двигателя, подключающей его к источнику питания на время отработки переменной длительности. Время отработки заканчивается в момент прихода импульса на логическую схему отключения двигателя, что происходит через зависящий от яркости наблюдаемого объекта промежуток времени, определяемый временем задержки включающего двигатель импульса при прохождении им схемы 15 регулируемой задержки. При этом угол

поворота якоря (шаг двигателя), определяемый временем отработки, будет уменьшаться при увеличепии скорости следовапня ил1пульсов на нагрузке фотопрпемника, поскольку время задержки зависит от выходного нанркжения блока регулировки частоты импульсов. Таким образом, время выявления сигнала рассогласования и отрабатываемый угол автоматически изменяются в зависимости от яркости наблюдаемого объекта, благодаря чему при слежении за слабым источником увеличивается время накопления и шаг двигателя (угол отработки, равный погрешности Г1 д;;1;ивания), а при слежепии за ярк.им объектом

соответствеппо уменьшаются. Кроме того, увеличение времени накопления при слежении за слабыми источниками приводит к увеличению чувствительности устройства.

Таким образом, уменьшение количества логических (отсутствие счетчика, логических схем для обеспечения пропорционалыюстп врсмепи отработки числа в счетчике и т. д.) значительно упрощает схему и повышает пал ежность ее работы.

Предмет и з о о р е т е п и я

Фотоэлектрическое следящее устройство, содержащее оптическую систему, полудисковыГ| модулятор светового потока с генератором

опорных напряжений, фотоприемник, работающий в режиме счета фотонов, систему автоматического регулироваиия частоты следования импульсов на нагрузке фотоприемника при изменении яркости объекта и электронные

схемы выделения полезного сигнала, несущего информацию о положении объекта относительно оси устройства по соответствуюпгей координате, каждая из которых содержит реверсивный счетчик с щинами суммирования

и вычитания, знаковым триггером и блок переключения выходных шин синхронно с вращением ножа полудискового модулятора, логическую схему с четырьмя входами и двумя выходами для определепия моментов заполнения п значащих разрядов реверсивного счетчика и выдачи команд на исполнительный орган привода устройства по соответствующ.ей координате, отличающееся тем, что, с целью упрощения электронных схем выделения полезного сигнала и повышения точности слежения, счетные входы реверсивных счетчиков в электронных схемах выделеш-ш нолезного сигнала соединены через усилители с выходо1М фотонриемника, щины суммирования и вычитания счетчиков через блок переключения с соответствующими обмотками геператора опорного папряжения, а их выходы - с двумя входами логических схем, другие два входа которых соединены с выходами блоков

синхронного переключения шин и выходалги системы автоматического регулирования частоты по каждой координате.

h