Телевизионный датчик карты для систем управления подвижными объектами Советский патент 1975 года по МПК G06K7/00 

1

Изобретение быть применено в системах управления подвижными объектами.

Известен телевизионный датчик карты для систем управления подвижными объектами, содержащий корпус с дуговым пазом и линейными направляющими, в которых уложена рабочая часть картографического микрофильма, осветитель, в корпусе которого, жестко соеди.непном с корпусом датчика, последовательно установлены рефлектор, источник света, конденсор и волоконный светопровод, объектив, зеркальные отражатели, поворотную обойму с призмой, которая укреплена в нодщиппике корпуса поворотную втулку с транспора-нтом маркера объекта в виде непрозрачного силуэта на стеклянной подложке, которая укреплена в подщиннике корпуса на оси, параллельной плоскости линейных направляющих, габаритный зеркальный отражатель, уста«овленный в корпусе между призмой и транспорантом маркера объекта под углом к их осям, и передающую электроннолучевую трубку (ЭЛТ), нанриме) видикон, с волоконной нланщайбой, которая установлена в корпусе соосно с транспора-нтом маркера объекта.

Предложенное устройство отличается тем, что содержит качающийся визир, который укреплен между унорами в дуговом пазу корпуса на подшипниках, расположенных на общей оси с нодщиппиком поворотной обоймы с призмой, и качающийся световод, который расположен над линейными нанравляющими корпуса, жестко соединен с качающимся визиром и выполнен в виде расположенных последовательно друг за другом волоконного светопровода, первой линзы, зеркала, отражающего световой поток на поверхность картографического микрофильма, и второй линзы. Торец волоконного светопровода расположен на оси

качания светопровода соосно с выходным торцом светопровода осветителя. Объектив жестко закреплен внутри качающегося визира между двумя 90-градусными отражателями, один из которых установлен на пересечении

осей объектива и второй линзы световода и обращен к внутренней поверхности картографического микрофильма, а другой развернут по отнощению к нему на 180° и установлен на пересечении осей объектива и .поворотной

обоймы с призмой. Устройство отличается также тем, что оно содержит жесткую рамку с пластинчатыми картографическими диапозитивами, которая установлена в одной плоскости с рабочей частью картографического микрофильма в линейных направляющих корпуса датчика.

Это позволило повысить точность и надежность устройства. Па фиг. 1 показан телевизионный датчик

карты, общий вид в продольном разрезе через

ось качающейся системы; на фиг. 2 - то же, вид сверху при снятом осветителе.

Датчик содержит корпус 1 с линейными направляющими 2 и дуговым назом 3. Осветитель 4 жестко соединен с корпусом I и включает источник света 5, конденсор 6, рефлектор 7 и волоконный светопровод 8. Качающийся визир 9 установлен в корпусе 1 на подшипниках 10 и И, общая ось которых нерпендикулярна плоскости направляющих 2, и включает объектив 12, который жестко соединен с развернутыми па 180 зеркальными отражателями 13 и 14, наклоненными на 45° к оси качания. Онорный ролик 15 вращается вокруг оси 16 и жестко соединен с корпусом визира 9 иернендикулярно оси качания носледнего. Зубчатый сектор 17 жестко соединен с корнусом визира 9. Шестерня 18 привода визира 9 находится в заценлении с зубчатььм сектором 17 и может вращаться в корпусе 1. Упор 19 исключает отклонение визира 9 от плоскости качания, может линейно перемещаться в корпусе визира 9 и упирается в нижнюю стенку паза 3 J opnyca 1 через нажимной :ролик20ноддавлением пружины 21. Качающийся световод 22 жестко соединен с качающимся визиром 9 и включает волоконный светопровод 23, входной торец которого находится на оси качания в непосредственной близости от выходного торца светопровода 8 осветителя 4, а также линзы 24, 25 и зеркало 26, причем линза 25 и зеркало 26 находятся против отражателя 14 визира 9. Призма 27 для ориентации изображения, работает в сходящемся пучке лучей (например, типа Пехаиа), связана с корпусом 1 посредством обоймы 28 с зубчатым венцом и подгнипника 29 таким образом, что ось вращения призмы совпадает с ее оптической осью и осью качания визира 9. Габаритный зеркальный отражатель 30 изменяет направление оптической оси. TpancnapaiHT 31 маркера объекта выполнен в виде непрозрачного силуэта на стеклянной нодложке и связан с корпусом 1 посредством втулки 32 с зубчатым венцом и подщипника 33. Передающая ЭЛТ 34, например видиков с волоконной планшайбой 35, неподвижно установлен в соединенном с корпусом 1 экране 36 сооспо с транспарантом 31, причем у внутренней поверхности планшайбы 35 находится светочувствительная мишень 37, а наружная поверхность планшайбы расположена в непосредственной близости от транспаранта 31. Комплект микрокарт выполнен в виде комбинации картографического микрофильма 38 па бобинах 39, 40 и пластинчатых картографических диапозитивов в жесткой рамке 41, причем рамка 41 и рабочая часть микрофильма 38 за кадровым окном 42 находятся в линейных направляющих 2 корпуса 1.

Устройство содержит также сервоприводы для поворота качающейся системы, включающей визир 9 и световод 22, призму 27, транспарант 31, н линейного перемещения микрокарт.

Расположение и параметры оптических элемептов устронства, находящихся между плоскостью микрокарт и передающей ЭЛТ, удовлетворяют условию оптического сопряжепия плоскости микрокарт, совпадающей с нлоскостью направляющих 2, с плоскостью мишени

37ЭЛТ 34.

Устройство работает следующим образом. При любом положении качающейся системы излучение источника света 5 концентрируется

конденсором 6 и поступает в волоконный светопровод 8. Последний нанравляет свет через небольшой зазор во входной торец волоконного светопровода 23 качающегося световода 22. Линза 24 и зеркало 26 передают свет,

прошедший светопровод 28, в линзу 25. Последняя нанравляет свет на рабочий участок микрокарты, расноложенной на микрофильме

38или пластинчатом диапозитиве в рамке 41. Так как линза 25 постоянно находится против

отражателя 14 качающегося визира 9, пучок света от рабочего участка микрокарты проходит в визир и направляется отражателем 14 к объективу 12 по оси последнего. Диаметр светопровода 23 и оптические сплы линз 24 и 26

выбраны таким образом, что весь пучок света попадает в зрачок объектива 12. После объектива свет падает на отражатель 13 и, изменив направление на 90°, направляется по оси качаюшейся системы к поворотной призме 27.

Прошедшей призму пучок направляется габаритным отражателем 30 через поворотный транспарант 31 на мишень 37 ЭЛТ 34. На мишени 37 строится оптическое изображение рабочего участка микрокарты с наложенным на

него теневым изображением маркера объекта с транспарапта 31. Поскольку расстояние между плоскостями транспаранта и мишени мало по сравнению с оптическим отрезком от объектива 12 до трапспаранта 31, теневое изображение маркера па мишени будет достаточно четким независимо от конструкции ЭЛТ. Однако за счет применения ЭЛТ с волоконной нланшайбой 35 четкость изображения маркера практически уравнивается с четкоетью картографического изображения.

В рассматриваемом устройстве операции выбора микрокарты, начальной установки изобрал ения и имитации перемещения объекта выполняются аналогично (см. фиг. 2). Выбор микрокарты из числа находящихся на микрофильме 38 или пластинчатых диапозитивов в рамке 41 осуществляется в результате быстрой переброски качающейся системы из зоны кадрового окна 42 в зону рамки 41 (или

н; оборот) при одновременном быстром линейном перемещении рамки 41 (или быстрой транспортировке микрофильма 38) в направляющих 2. Затем качающаяся система и микрокарта по команде управляющего вычислителя быстро устанавливаются в такое начальное положение, при котором картографическое изображение места объекта на мишени ЭЛТ совмещается с изображением маркера объекта. Последующая имитация перемещения объекта в пределах района, соответствующего выбранной микрокарте, осуществляется также за счет поворота качающейся системы и линейного перемещения носителя микрокарты. На этой стадии указанные движения задаются управляющим вычислителем в соответствии с величинами составляющих скорости объекта в масщтабе микрокарты и имеют плавный характер.

Строгое постоянство длин оптических отрезков изображающей части системы при повороте качающегося визира обеспечивается как общим тюстроением оптико-кинематической схемы устройства, так и конструктивными средствами, исключающими вибрацию консоли корпуса визира 9. Для исключения вибрации опорный ролик 12 визира 9 непрерывно конуактирует с верхней стенкой дугового паза 3 под действием вертикальной силы, создаваемой сжатой пружиной 21 через упор 19 и нажимной ролик 20. При повороте качающейся системы ролики 15 и 20 обкатывают соответственно верхнюю и нижнюю стенки дугового паза 3, что не требует существенного увеличения момента, передаваемого от сервопривода к качающейся системе через щестерню 18 и зубчатый сектор 17.

Угловое положение картографического изображения на мищени 37 определяется заданным углом поворота призмы 27, а угловое положение маркера - заданным углом поворота транспаранта 31. Это позволяет реализовать методику индикации как с ориентацией карты в направлении движения объекта, так и со стандартной ориентацией карты на север при постоянном направлении развертки ЭЛТ.

Изображение, сформированное на мищени ЭЛТ, известным образом подвергается поэлементному разложению и преобразуется в ви. деосигнал. На поднесущих частотах видеосигнала может известным образом передаваться цветовая информация карты, если вплотную к световолоконной планщайбе 35 установлен светофильтр с чередующимися полосами различных первичных цветов.

Предмет изобретения

1. Телевизионный датчик карты для систем управления подвижными объектами, содержащий корпус с дуговым пазом и линейными направляющими, в которых уложена рабочая

часть картографического микрофильма, осветитель, в корпусе которого, жестко соединенном с корпусом датчика, последовательно установлены рефлектор, источник света, конденсор и волоконный светопровод, объектив, зеркальные отражатели, поворотную обойму с призмой, которая укреплена в подшипнике корпуса, поворотную с транспарантом маркера объекта в виде непрозрачного силуэта иа стеклянной подложке, которая укреплена в лодщипнике корпуса на оси, параллельной плоскости линейных направляющих, габаритный зеркальный отражатель, установленный в корпусе между призмой и транспарантом маркера объекта под углом к их осям, и цередающую электроннолучевую трубку (ЭЛТ), например видикон, с волоконной планшайбой, которая установлена в корпусе соосно с транспарантом маркера объекта, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности, он содержит качающийся визир, который укреплен между упорами в дуговом пазу корпуса на подшипниках, расположенных ка общей оси с подщипником

поворотной обоймы с призмой, и качающийся световод, который расположен над линейными направляющими корпуса, жестко соединен с качающимся визиром и выполнен в виде расположенных последовательно друг за другом

волоконного светопровода, первой линзы, зеркала, отражающего световой поток на поверхность картографического микрофильма, и второй линзы; торец волоконного светопровода расположен на оси качания светопровода соосно с выходным торцом светопровода осветителя; объектив жестко закреплен внутри качающегося визира между двумя 90-градусными отражателями, однн нз которых установлен на пересечении осей объектива и второй линзы

световода и обращен к внутренней поверхности картографического микрофильма, а другой развернут по отношению к нему на 180° и установлен на пересечении осей объектива и поворотной обоймы с призмой.

2. Датчик карты по п. 1, отличающийся тем, что он содержит жесткую рамку с пластИНчатыми картографическими диапозитивами, которая установлена в одной плоскости с рабочей частью картографического микрофильма в отдельных линейных направляющих корпуса датчика.