УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ Советский патент 1971 года по МПК G02F7/00 

Изобретение относится к оптическим следящим устройствам, используемым, в частности в автоматических навигационных системах.

Известны устройства для определения положения изобралчения объекта слежения относителыю эталонного изображения, построенные как оптический коррелятор, блоки которого вместе с самим эталонным изображением помещены в полом валу асинхронного двигателя. Двигателю придана система управления, позволяющая сообщать эталонному изображению колебательное движение относительно изображения объекта, сформированного входной оптической системой.

Однако в известных устройствах такого типа не предусматривается надежное определение угла места и азимута при рассогласовании сравниваемых изображений.

Предлагаемое устройство свободно от указанного ограничения, поскольку диафрагма ойтического коррелятора установлена в общем фокусе передней полупрозрачной и задней отражающей параболоидиых поверхностей разделительного оптического элемента, направляющих разделенный на две части световой поток, сформированный оптически коррелятором, через систему отражающих зеркал и многогранную вращающуюся призму на два раздельных фотоприемника, измерительные блоки определения углов азимута и места на выходе

которых подключены к синхронизатору, соединенному с вращающейся приз.мой.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - оптическая схема регистрирующей части устройства.

Оптическщ коррелятор представляет собой двухфазный асинхронный электродвигатель / с полым роторо.м и полым валом, внутри которого размещены объектив 2, эталонное изображение 3, конденсор 4, твердотельный (электролюминисцептный) усилитель 5 света, диафрагма 6 и фотодатчик 7 системы управления.

Регистрирующий узел (см. фиг. 2) включает в себя специальный оптический элемент 8 с полупрозрачной передней и отражающей задней торцовыми параболическими поверхностями, вращающуюся зеркальную призму 9 и три плоских зеркала W-/2 для поворота световых лучей.

Сформировапное объективом 2 изображение объекта просвечивает эталонное изображение 3 и конденсатором 4 фокусируется на электролюминисцентном усилителе 5 света в виде корреляционного светового пятна. При изменении угла поворота .между изображениями пятно изменяет свою яркость, а при наличии углов места и азимута смещается с оптической оси устройства. С целью определения угла поворота эталонному изображению 3 придаются крутнльные колебания при малых углах или вращение при больших углах с помощью воздействия системы управленпя.

Пульсирующий за счет качапия эталониого изображения поток света через диафрагму 6 с усилителя 5 света попадает иа оптический элемепт 8, ось которого совмещеиа с осью объектива 2. Оптический элемепт 8 выполнен из прозрачного материала и имеет иередпюю полупрозрачную, а заднюю - отражающую торцовые поверхпостп иараболоидиого тина. Причем параболоиды, образующие торцы оптического элемепта, имеют перпендикулярные оси вращения и одни и тот же фокус, лежащий ма оптической оси элемента 8. Такое выполнение 8 позволяет расчлепить свето 5ой поток на две части, каждая из которых с помощью системы зеркал W-12 паправляется на вращающуюся зеркальную призму 9. Кроме того, нри иоложенпп в фокусе элемента 8 диафрагмы 6 смещения корреляциоппого пятна по усилителю 5 света вызывают такие перемепдеиия каждого из разделенных иучков света относительио призмы 5, что в паправлепип, (герпепдикулярном осн вращения призмы, двпжеине потоков будет определяться измеиеиием соответстпуюп1,их координат корреляпнон-пого пятна на плоскости усилителя 5 света. С фотопрпемшпчов 13 н 14 на электронные блоки (не 10казаны) будут поступать импульсы, соответствующие моментам нопадаппя лучей, отраженных от вращающейся призмы, на фотокатоды. При этo один из блоков будет определят), тол поворота по временному пптервалу между OHOpin-,iM импульсом, фпкснрующнм начало отсчета II вырабатываемым в соответствии с ciu налом с (ютодатчика 7, и импульсом макопмуfiia, фиксирующим при качании эталонного изображения вокруг оптической осп устройства момент времени, когда угол поворота равен пулю. Импульс макснмума соответствует максимальному з 1аченпю огнбаюн1ей амнлнтуд импульсов с (1)отопрне. /,1

Два других блока определяют угол места и азимута по положению импульсов с фотоприемников 13 и 14 внутри тактового иптервала, образованного синхроимпульсами, вырабатываемымИ синхронизатором 15, диск которого вращается вместе с зеркальной призмой 9 одннм и тем же приводом. Синхроимпульсы так фиксируют положение зеркальной призмы, чтобы при пулевых углах рабочие импульсы с

фотоириемииков 13 и 14 находились бы точно в середине тактового ннтервала.

Предмет изобретения

Устройство для определения положепия изображения объекта слежеппя относительно эталопного изображения, в частности для навигационных целей, содержащее оптическую систему, формирующую изображение объекта слежения в плоскости эталоимого изображе1П я, расиоложеиного вместе с другими блоками оитического коррелятора в полом валу асинхронного двш ателя с системой управлення, сообщающей эталонному изображению колебательное двнжение, а также измеритель1Н 1Й блок для обработки сигнала рассогласования на выходе оптического коррелятора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения углов азимута и места изображения объекта сле/кеиия, диафрагма оптического коррелятора устаиовлеиа в общем фокусе иередией долуирозрачной н задней отражаюн1,ей параболоидиых поверхностей раздеЛ1ГГС.ЧЫ10ГО оитического элемента, нанра15ляюЩ11 разделенный на две части световой поток, сформированный онтическим коррелятором, через систему отражающих зеркал н многообразную вращающуюся прнзму на два раздельных фотопрнемника, нзмернтельные блоки OHределения углов азнмута н места на выходе которых нодключены к синхропнзатору, соединенному с вран;аюп, призмой.