Устройство для определения координат точечных световых объектов Советский патент 1976 года по МПК G06K11/00 

1

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности к измерителям координат точечных световых объектов, и может быть применено в оптической локации, телевизионных автоматах и системах астронавигации.

Известно фотоэлектрическое следящее устройство 1J, построенное на передающей телевизионной трубке типа диссектор и содержащее схему обработки информации.

Однако известное устройство имеет большую инерционность в работе, т. е. низкое быстродействие.

Наиболее близким по техническому существу к предлагаемому устройству является известное устройство для определения координат точечных световых объектов 2, содержащее диссектор, подключенный к входу усилителя-ограничителя, первый и второй noCvieдовательно соединенные счетчики, выходы которых подключены к информационным входам соответствующих регистров координат и через цифро-аналоговые преобразователи к управляющим входам диссектора.

Такое устройство рассчитано на работу при строго определенной величине шума, не минимизирует Время обнаружения светового сигнала и не поддерживает постоянства вероятностей ложной тревоги и пропуска сигнала при работе в широком диапазоне изменения шума. Время анализа каждой точки пространства выбирают постоянным и рассчитывают, исходя из наименьшего отношения сигнал/шум, вероятности ложной тревоги и пропуска сигнала. Но даже для расчетного случая это время не является минимальным.

Цель изобретения-.повышение быстродействия устройства при сохранении постоянства величин вероятностей ложной тревоги и пропуска сигнала при работе в диапазоне изменения фона от величины, равной величине минимального сигнала от светового объекта и выше, причем верхний предел ограничива- ется быстродействием электронных схем.

Это достигается тем, что устройство содержит генератор импульсов, триггер управления, элемент «ИЛИ, последовательно соединенные элементы памяти, дополнптельный

счетчик и управляемые делители частоты, одни из ВХОДОВ которых соединены с выходом усилителя-ограничителя, последовательно соединенные триггер управления и элемент «И, ВЫХОД которого подключен к входу первого

счетчика и к одним из входов элементов памяти, цервый и второй двухпороговые блоки сравнения, одни входы которых соединены с генератором импульсов, а другие - с выходами соответствующих делителей частоты ,

ходы первого двухпорогового блока сравиения подключены к другим входам элементов памяти, выходы которых через элемент «ИЛИ соединены с установочным входом первого двухнорогового блока сравнения, а выходы второго двухнорогового олока сравнения - соответственно к одному нз входов элемента «И, триггера управления н регистров координат.

г1а чертеже представлена олок-схема устройства, где 1-диссектор; 2, 3 - цифроаналоговые преобразователи; 4, о - двоичные счетчики; Ь, / - регистры координат; 8 -усилитель-ограничитель; У, Ш - управляемые делители; И-донолнительныи двоичный счетчик; 12, 13 - двухнороговые блоки срависиия; 14 - генератор имиульсов; 15, 1о - элементы намяги; Г/-элемент 18- триггер унравления; 19 - элемент «И.

ьыход диссектора 1 иодключен к входу усилителя-ограничителя 8, выход усилителяограничителя - к входам унравляемых делителей У и 1U, а выходы делителей - к соответствуюш,им входам двухиороговых блоков 12 и 1й сравнения, вторые входы коюрых связаны с выходом генератора 14 импульсов. Разрядные вв1ходы донолнительного двоичного счетчика 11 подсоединены к другим входам унравляемых делителей У и iu, а суммирующий и вычитаюплин входы через соответствующие элементы ib и 1Ь намяти - к выходам двухнорогового Олока 12 сравиеппя, устаиовочныи вход которого через элемент «Илп 1/ соединен с выходами элементов Jb и 1Ь иамяти. 5нраВляющие входы регистров b н 7 коордниат нодключены к вв1ходу другого двухнорогового Олока 13 сравнения, другой выход блока 13 - к входу элемента «п 1У и установочнохму входу триггера ib уиравления, выход которого соединен через элемент «И 1У с другими входами элементов 15 и 1Ь иамяти и входом иервого двоичного счетчика 5, носледовательио соединенного с вторым двоичным счетчиком 4. 13ыходы счетчиков нодключены через цифро-аналоговые преобразователи 2 н 3 к уиравляющнм входам диссектора 1 и к информационным входам соответствующих регистров б и 7 координат. Шины сброса двоичных счетчиков 4, о, триггера 18 управления, двухпорогового блока 13 сравнения, дополнительного счетчика 11 и третий вход элемента «ИЛИ 17 объединепы.

В работе схемы различаются два релспма: режим подстройки коэффициента деления и рабочий режим поиска и обнаружения.

Устройство работает следующим образом.

Оптическое изображение анализируемого пространства проецируется на фотокатод диссектора 1. Его аиертура по команде «Сброс двоичными счетчиками 4, 5 через цифро-аналоговые преобразователи 2, 3 устанавливается в определенную точку пространства, в которой отсутствует световой объект. Этой же командой двухпороговые блокн 12 и 13 сбрасываются в «О, счетчик И - в «1, а триггер

18- в положение, при котором элемент «И

19закрыт и на входы элементов 15 и 16 иамяти подается потенциал, разрешающий ирохождение сигнала через элементы 15 и 16

без задержки на выход. Генератор 14 имиульсов работает иепрерывно н выраоатывает имнульсы с частотой, равной частоте импульсов с выхода диссектора 1 при ионадании в анертуру светового источника минимальной треОуемои интенсивности и отсутствии фоновой засветки. Полученный с выхода диссектора 1 ноток ил1пульсов усиливается и формируется усилителем-ограничителем 8 н подается на вход унравляемых делителей 9, 10. В дальнеишем с номощью управляемых делителей, проводится весовая обработка иостунающего сигнала, заключающаяся в том, что делитель 9 делит иоток имиульсов на величину отношения частот имиульсов фоновой засветки с

выхода диссектора 1 и имнульсов генератора 14 (это отношение в дальнейшем будем называть коэффициентом деления). Унравляемый делитель Ш делит входной ноток на величину, равную коэффициенту деления плюс 1/2. b

рабочем режиме поиска и обиаружения коэффициент деления должен быть онределен достаточно точно. Для этого в схеме предусмотрен исходный режим иодстройки коэффициента деления.

Имнульсы с выхода усилителя-ограничителя б, иройдя управляемые делители 9, 10, попадают па входы двухпороговых блоков 12, 13 сравиения. Если частота импульсов превышает частоту импульсов генератора 14, то

наканливаемая двухиороговым блоком 12 сравнения разность имеет положительпый зиак и через некоторое время будет пересечен верхний норог. Сигнал с верхнего иорога, пройдя соответствующий элемент 15 иамяти,

ноиадет па суммирующий вход счетчика 11, что ириводиг к увеличению заиисанного в нем чнсла на определенную величину (эта величпиа определяется требуемой точностью измерення коэффициента деления). Иоток имнульсов с выхода уиравляемого делителя 9 уменьшается, ilpn иовторении этого процесса требуемое число раз в счетчике 11 заинсывается число, соответствующее коэффициенту деления. Одиовременио поток импульсов с

выхода управляемого делителя 10 подается на вход двухпорогового блока 13 сравнения, что приводит к ноявлению сигнала с выхода положительного порога, поступающего на управляющие входы регистров 6 и 7 координат. Одновременно с ноявлением решения на любом пороге двухпорогового блока 13 сравнения этот блок устанавливается в состояние «О и процесс накопления новторяется. Режим подстройки коэффициента деления

оканчивается тогда, когда частота имнульсов с выхода управ.тяемого делителя 10 станет меньше частоты импульсов с выхода генератора 14. При этом срабатывает нижний порог двухпорогового блока 13 сравнения, триггер

18 управления устанавливается в состояние.