ПРИБОР ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО КОНТРОЛЯСОСТОЯНИЯ УЧАСТКОВ КОРЫ ПЛАНЕТАРНОЙПОВЕРХНОСТИ Советский патент 1974 года по МПК G01S7/40 G03C9/08 

Изобретение от.носится к радиолокацион ны,м оредства,м П10ЛГ)чб)1:ия и оттич еоким средствам об.работ1ки ии.формации, получаем ой, обрабатываемой и ларедаваемой с летательных ап1па,ратов. Известны устройства, предназначеиные для целей на1В1Игадии, садержащ.ие лриаМНую радиочастотную систему, оптическую систему, состоящую -из блока накопления информацил, где в .качестве «акоплтеля .информации ц.римеиена тонкая фер|ромагнит.ная пленка. Однако .известные уст ройютва характаривуются ог,ра«иченны..м временем действ.ия ,и низкой оперативностью в работе, .невозможностью определения слоев поверхности, имеющлх различные электрофизические, а следовательно, и структурные характеристики. Цель изобретения - увеличе,1гие точности и оперативности .контроля. Это достигается тем, что оптический блок съема .и обра-ботки информации выполнен в Виде двухланальной системы сравнения, расположенной последовательно за блокОМ накопления информации, и содержит блож координатного скаиироваиия, состоящий из цилиндрической линзы, астигматической пары линз с соосной диафрагмой и фотоприемника. На фиг. 1 показала бло.к-схема «риемной р адиочастотной системы; на фиг. 2 и 3 - моди1фикации оптической системы при-бора с конфронтальным и параллельным размещением регистрирующих панелей соответственно. .Приняты следующие обозначення: передатчик 1 «а первой частоте; передатчик 2 на второй частоте; антенна 3; ком.мутатор 4; синхронизирующее устройство 5; датчик 6 широтных и.мпульсов; датчик 7 долготы; усилители 8, 9 импульсов долготы и широты соответственно; приемник-усилитель .10 отраженных сигналов; модулятор //; отклоняющие пластины 12 щироты; отклоняющие пластины 13 долготы; :пласт1и«а 14 ферромагнетика; электроиный луч 15; блок 16 формирования импульсов намагничивания; генератор 17 поля на.магничиваиия; осветитель-расщиритель 18; датчик 19 сигналов о долготе; сигнал 20 о стирании кадра; отражеииый от панели свет 21, несущий оптическую информацию; свет 22, падающий на панель; разделительная призма 23 (см. фиг. 2); устройство с регистрирующей панелью 24 трансформирующий объектив 25; поляроид 26; компенсационный светофильтр 27; разделительная куб-призма 28; фокусирующая линза 29; нлоскость 30 совмещения; цилиндрическая линза 31; астигматическая линзовая пара 32; выходная щель 33; фотопр))емиик 34; призма 35 отражения (см. фиг. 3). Блоки 1-10 связаны друг с другом электронным путем; модулятор 11, отклоняющие

лластйны 12 ,и 13 и панель 14 расположены симметр.ично последовательно. Блок 16 формИр01ва,ния импульсов иамагнич.Ива.ния ,и генератор 17 поля намагничивания соединены элект|рически. Осветитель-расширитель 18 .расположен лод некотарым углом к оси электронйо л ученой .ки.

Оптические узлы пр1Ибо,ра .имеют следуюпдую .конструкцию (см. . 3). Осветитель;раош:ир.итель 18 установлея си.мметркч1 о п соосно с разделительной призмой 23. С обеих сторон .призмы с.и.ммбтрично у|Становлены устройства с регистрирующей панелью 24 так, что их оптические оси параллельны. Соосно с регистр.ирующйм устройство.м располол ены последовательно трансформирующий объектив 25, поляроид 26, фокусирующая линза 29, прнзмы 28 и 35. На оптической оси канала сравнения расположены соосно цилиндрическая л.инза 31, л.инзы 32 с щелью 33 .между ,н.И(МИ И фотоприемник 34.

Устройства с регисфрирующей панелью 24 (см. ф.иг. 2) расположены соосно :и .конфроптально, а меж.ду н,им.и соосно расположены траисформирующие объективы 25, ноляройды 26 и в центре - .куб-пр.изма 28. В одном из оптических плечей находится компенсационный светофильтр 27. Соосно с куб-призмой и осветителем по обратную сторо.н.у от освет.ителя расположены .фокусирующая ляиза 29, цилиндрическая линза 31, линзы 32 с щелью 33 между ними н фотоприемиик 34.

П.р.ибор для бесконта.ктного ко«троля состояния участков коры плаиетарной поверхности .работает следующИ.м образом.

Летательный аппарат на протяжен.и.и трае ктории своего полета над ловерхностью планеты с помощью передатчиков / и 2 .и антен.;ны 3 регулярНО -излучает зондирующие импульсы на различных частотах несущей (в данном случае на двух частотах). Режим работы бортовой антенны с номощью коммутатора 4 н синхронизирующего устройства 5 меняется от излучения к пр.иему отрагкенных импульсов. Включение и выключение сигнала о пе|редаче связано с инфор.мацией о долготе и широте, задаваемой датчиками 6 и 7. Сигналы широ.ты и долготы ою.реаелязот косрдшлаты точ.к,и регистрации на пластиле |ферромагнетика 14. Для этой цеди служат усилители 5 и 9, работающие на соответствующие отклоняющие пластины электроннолучевой трубки. Информация об амплитуде суммарного отраженного сигнала подается через приемникусилитель 10 сигнала на .модулятор // электрОВНОлучйвой трубки. Зайисанлая .информация стирается блоко.м 16 фор.мирован.ия импульсов намаглич.ивания « генератором 17. Указйшным выше способом на пластине ферромагнетика фажсируетс-я .инфор|МаЦИЯ в виде леремапниченных участ.ков, расположенных так плотно, что результат записи рассматрлваегся как .синтетическая голограмма. Для 1вы.деле:НИя координат, где лроизошли .к момелту сравнения 11зменен1ия (для сравнения служат две

параллельно уста,нОВЛбнны.е системы записи, в оДНу, не которых на даицо.м участке поверхиости запись проводиться ,в -одно, а IB другую- 1В посл9дую.щее время), .или для сравнения да.нны1х по задал.ньлм коорд.инат.а,м служ1ит опт И1чес1кая ч.асть npiHi6.opa - оптический коррелятор. В предла.гаемом лр1И.б.оре даны два ваp:HiaiHTa 01птичес1ких CiXe.M, каждый из которых имеет специфические особенности и достоинства.

Система съе1ма оптлческ.ой информации, работающая на основе принципа голографичеС.КОГО сраюнени.я, состоит т элементов, .0)беслечивающих воз.можность Фу(рье-а«.ализа топоЛ10г.ической картилы, залисанной ;на регистрирующей ланели 24.

Колл.имлрованлый пучо.к мол.охро,матического непрерывного .излучения от ОКГ (например, с Я 0,63 мкм) попадает на оптический

осветитель-расш.иритель 18, сов.мещенный конструктивно с ОКГ, и выходит из него щироКим параллельным пуч.ко:.м, диаметр которого ращен диаметру лазерного луча, у1мн.оженн.ого .на уведичелие оптического осветителя-расширител-я. Расходимость выходящего пучка уменьшается пропор.цио.нально .угловому увеличению .осветителя-расширителя. Пр.иЗ:ма 23 р.аздел.яет .колли.мированный пуч.ок .и направляет его .на noBeip.x.HiOiCTH репистрИ1рующих палелей 24. Топологическая .картина, .полученная ла поверхности панели 24, в .дифрагирава1нном свете передается объектива1М.и 25, уста.новленными так, что поверхносги панелей совпадают с фокальными плоскостями объективов.

,В .параллельных луч.ках после о.бъективов СТО.ЯТ лоляр.изащионлые фильтры 26, .осущестзляющие ф.ильт.рацию пространственных частот. .ма1ция с па.нелей 24 в лоляризоватном свете трансфор.мируется фокусируюЩ.ИМИ линзами 29 в плоскость 30 совмещения. Совмещение сигналов осуществляется с помощью пр.измы 35 отра.жен.ия и куб-призмы 28 с полу-прозрачной гранью, причем энергетическое выравнивание иссле.дуемых потоков осуществдяется нейтральны.м компенсационным светофильтром 27.

В плоскости 30 сов.мещения происходит перераснределен.ие световых потоков (умножения сигналов исследуемой и опорной фукЦ|ий), которые формируются .цилиндрической Л.ИНЗОЙ 31. Дальнейшее .н,реобра.зс1ва.Н1ие Фурье для .каждого гор.изонтальнопо (или вертикального) раснределен.ия света обеспечивается астигматической парой линз 32. Выходная щель

33 пропускает те составляющие по вертикали или горизонтали, которые н.а«о.д.ятся на оптической оси нр.иб.о.ра. Размер щеди определяет пространствеЕное разрешение, даваемое приборо.м. Выхо.д«ая ли;нза проектирует изо-бражен.ие щели на фотоприемное O.KHO 34. Элементы 31-34 0|беспеч,и.вают 1коор.ди1натное сканирование всего .и.амеряем.ого поля.

Полученные ко.орд.инаты, в которых произошли изменения (высыха.ние почвы, увл.ажнение почвы, повышение уровня гр.унтовых вод.

иэмбнение площ.ади акватории noseipXiHOCTiibix .или грунтовых вод), передаются на назампые приемные станции обычными телеметр.ическимл ка.нала,м,и. Аналогично можно передать инфармацлю об иамененлях (ллй отсутствии измененлй) по ллощадя.м, заранее заданными координатами.

В П|риборе предусмотрено два ва.рйа-нта схем опт;ической обработки :инф0|рма ци,и, записанной ,на регистрирующей панели. Конфронтальное размеп,ен1ие, показанное на фиг. 2, обеспечивает значительное преимущество Б весе и габар,ита:х устройства. Однако в ряде случаев схема, лредставленная «а фиг. 3, с пар-аллельным размещением регистрирующих панелей может оказаться предпочтительней, как более надежная и легче настраиваемая, поскольку в ней отсутствует компенса цлолный оветофильтр.

ПреДМет .изобретения

Прибор для бесконтактного .контроля состояния участков .коры планетарной поверхг ост.и, содержащий прие.мную радиочастотную систе.му, оптическую систему, состо-ящую .из блоков накопления инф.0|р1мац1ии с запом.инающ,и,м блоко.м - ферромагнлтной пленки и блока съема .и обработки .идформащии, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности и оперативност1И контроля, оптический блок съема .и Обработ.ки .инфор1мац.ии выполнен в в виде двух1канальной системы сравнения, расположенной последовательно за блоком накопления инфор.мации, л содержит блок ,коор.динатного скан.ирования, состоящего из ц.ил.и-ндр.ической линзы, астигматической пары ллнз с соосной диафрагмой .и фотоприемпика.

Г5 W 25

25 /

28 30 3i 32 JJ 32