Способ передачи дальновидения с движущейся установки Советский патент 1936 года по МПК H04N3/32 

В ходе развития техники дальновидения особое значение имеет установка передатчиков на движущихся объектах. Различие кривых спектральной чувствительности глаза и фотоэлементов позволяет рассчитывать на возможность демаскировки окружающей местности и ориентировки по предметам, излучающим инфра-красные лучи. Затруднения в применении обычных телевизионных установок на самолетах объясняются тем обстоятельством что при больших скоростях полета изображение может в такой степени искажаться, что самая передача теряет смысл. Характер искажения объекта, наблюдаемый в месте приема, определяется типом телевизионного передатчика (преобразователя), типом развертки и углом между продольной осью самолета и действительном направлением его движения.

Существующие системы дальновидения могут быть разделены на два основных класса: системы с накоплением энергии и системы диафрагменные. В первых электрический сигнал, соответствующий данной точке, пропорционален интегралу освещенности изображения в данной точке за промежуток времени, не совпадающий с интервалом посылки сигнала, обычно за промежуток времени, близкий к так называемому периоду кадра. В системах диафрагменных сигнал пропорционален мгновенному значению освещенности данной точки в момент посылки соответствующего ей сигнала. Из известных в настоящее время устройств к первому классу относятся Zwischenfilm и иконоскоп Зворыкина, ко второму-Фарнсворта и все остальные более или менее законченные установки. Искажения, зависящие от движения самолета, в этих установках можно сравнить с искажениями, которые получаются при фотографировании движущихся объектов. Искажения в устройствах первого класса подобны искажениям при фотографировании аппаратом с центральным затвором, а искажения в устройствах второго класса-искажениям в аппаратах со шторным затвором при крайне узкой щели. Во втором случае, при наиболее часто применяемом прямоугольном растре с разверткой по горизонтальным строкам будут иметь место следующие искажения.

Если движение изображения какойнибудь точки местности по экрану передатчика с диафрагмой перпендикулярно к строке и совпадает или противоположно движению развертки по кадру, то координата точки по направлению строки не терпит существенного изменения, а координата, параллельная движению по кадру, изменяется на -щ FT ,

н6- и-.так как в этом случае для малых

углов , следовательно изменение

л t у

координаты точки равно ,

где V-скорость самолета, F- фокусное расстояние объектива, Н-высота самолета, Гк -период кадра, у- координата точки по направлению движения изображения и развертки, А-высота кадра. В конечном счете все параллельные размеры изменяются в отношении

л vF У -31 яЛй где Л -число кадров в секунду и Nh-скорость движения развертки по кадру.

В частности, изображение на приемнике обращается в линию, когда скорость движения точки в направлении кадра равна скорости развертки и совпадает с ней, и растягивается вдвое, когда эти скорости равны и противоположны. Очевидно, что и четкость изображения соответственно изменяется.

В том случае, когда скорость изображения точки совпадает с движением по строке, относительное изменение координаты по направлению к движению точки равно нулю. Искажение по направлению строки скажется в сжатии размеров по строке в отношении тт-тпг

где Z-число строк и b-ширина кадра, что, вообще говоря, ничтожно, и кроме того в перекосе кадра на угол

, Уточки1 vF

a arctg ;; - +- HNh

Укадра

Таким образом, для устранения получающихся искажений необходимо корректировать движение развертывающего элемента в соответствии с угловой скоростью самолета по отношению к проектируемой точке; эта коррекция принципиально возможна как на передатчике, так и на приемнике. Однако, целесообразно производить ее на передатчике, где это производиться автоматически.

Сущностью, настоящего изобретения и является автоматическое корректирование этих искажений. В основу предложения положено следующее: при движении, параллельном высоте кадра (горизонтальная развертка), изменяют расстояние между строками развертки пропорционально угловой скорости самолета по отношению к неподвижной пpoeкtируемой точке.

При движении перпендикулярно к кадру вводят дополнительное перемещение развертывающего элемента (или самого изображения) по направлению строк, пропорциональное номеру строки от начала кадра и обратное искажению, Вызванному движением самолета. Период этого пилообразного во времени дополнительного смещения равен периоду кадра, а величина его, так же как и в первом случае, пропорциональна угловой скорости.

Согласно изобретению, необходимую для дополнительного смещения развертки в одном или двух координатах направлениях электродвижущую силу создают в соответствии с угловой скоростью установки по отношению к проектируемой точке. Последнее может быть достигнуто следующим образом. Угловая

скорость - -ТЗ-; следовательно, если

-jj-; следовательно,

dt

можно получить э. д. с., которая прямо пропорциональна скорости и обратно пропорциональна высоте, то при ее помощи можно осуществить необходимую

vF коррекцию. Изменение высоты самолета вызывает изменение давления; следовательно, если связать изменение давления с изменением емкости, самоиндукции, взаимной индукции или омического сопротивления какой-нибудь электрической цепи, то можно получить э. д. с., пропорциональную изменению давления. Полученная таким образом э. д. с. является входным напряжением второго электрического преобразователя, в котором подобным же образом используется разность давлений, вызванная движением самолета (трубка для измерения хскорости). Таким образом, напряжение на выходе второго преобразователя пропорционально величине -,j-, при этом

подразумевается, что компенсация осуществима лишь до определенных назначений..

Кроме поступательного движения самолета причиной искажения может быть продольный или поперечный наклон. В этом случае необходимо наличие устройства, которое создавало бы э. д. с., пропорциональную угловой скорости соответствующего наклона; при этом искажения и метод компенсации будут соответствовать одному из разобранных выше типов. Получение э. д. с., пропорциональных изменению угла, с успехом может быть осуществлено как механическим, так и электрическим путем, в частности устройствами, в которых ток или напряжение пропорциональны yfny наклона, а диференцирование по времени осуществляется применением цепей, содержащих емкости или самоиндукции.

Все вышесказанное относится и к передаче с движущегося экипажа (автомобиля, танка и т. д.). В этом случае компенсирующее напряжение можно получить с одной стороны пропорциональным скорости движения, с другой пропорциональным расстоянию, определяемому дальномером или на глаз и наконец зависящим от угловых смещений самого объекта.

Предмет изобретения.

1.Способ передачи дальновидения с движущейся установки с автоматической компенсацией перемещения оптического изображения, отличающийся тем, что электродвижущую силу, управляющую дополнительным смещением развертки в одном или двух координатных направлениях, создают в соответствии с угловой скоростью установки по отношению к проектируемой точке.

2.Прием осуществления способа по п. 1, отличающийся тем, что дополнительную э. д. с. приводят в зависимость от скорости, высоты и скольжения установки (например, самолета) и получают путем воздействия соответствующих навигационных приборов через посредство элект рических схем на генератор указанной дополнительной э. д. с.

3.Прием осуществления способа по п. 1, отличающийся применением коррекционной э. д. с., зависящей от элементов движения экипажа посредством механической или ручной связи с соответствующими органами управления.