Устройство для слежения за световыми объектами Советский патент 1979 года по МПК G05D1/02 

Изобретение относится к устройствам управления астрономическими прибора.ми и предназначается для систем точного автоматического слежения за астрономическими световы.ми объектами и летательными аппаратами как в естественном блеске, так и методом активной локации с помощью оптических квантовых генераторов и радиолокаторов.

Известно устройство для слежения за подвижными объектами, содержаш,ее объект управления в двухкоординатной подвеске, позиционный датчик рассогласования, выход которого подключен ко входу позиционного канала, состоящего из последовательно соединенных усилителя, усилителя мощности и исполнительного механизма, вал которого через механический дифференциал связан с осью объекта, и силовой канал, состоящий из последовательно соединенных усилителя, усилителя мощности и исполнительного механизма, вал которого через механический дифференциал связан с осью объекта управления 1.

Указанное устройство не позволяет следить за объектами, скорость перемещения которых заранее неизвестна.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для слежения за световыми объектами, содержащее оптический телескоп в двухкоординатной подвеске, в фокальной плоскости которого расположен датчик рассогласования, выход которого подключен к последовательно соединенным первому усилителю, первому усилителю мощности и первому исполнительному механизму, связанному через механический дифференциал с приводом оптического телескопа, и второй усилитель, выход которого подключен к последовательно соединенным второму усилителю мощности и второму исполнительному механизму, связанному через механический дифференциал с приводом оптического телескопа 2.

В указанном устройстве обеспечивается высокая точность слежения за объектами, перемещающимися с заранее неизвестными скоростями в случае, если коэффициент передачи силового канала равен единице, так как только при этом условии вся система обладает порядком астатизма на единицу выще порядка астатизма позиционного каHajra. Целью изобретения является повышение точности устройства. Указанная цель достигается тем, что устройство содержит связанный с валом первого исполнительного механизма измеритель угла поворота, выход которого подключен ко входу второго усил и тел я. Устройство (см. чертеж ) содержит: оптический телескоп в двухкоординатной подвеске 1, датчик рассогласования 2, первый усилитель 3, первый усилитель мощности 4, первый исполнительный механизм 5, механический дифференциал 6, второй усилитель 7, второй усилитель мощности 8, второй исполнительный механизм 9, измеритель угла поворота 10. В фокальной плоскости телескопа 1 установлен датчик рассогласования 2, который вырабатывает сигнал, пропорциональный углу между оптической осью телескопа и направлением на объект слежения. Этот сигнал усиливается в последовательно соединенных перво.м усилителе 3 и перво.м усилителе мощности 4, составляющих позиционный канал, и через первый исполнительный механизм 5 и механический дифференциал 6 управляет приводом телескопа 1. Силовой канал, состоящий из второго усилителя 7, второго усилителя мощности 8 и исполнительного механизма 9, через механический дифференциал 6 управляет тем же приводом телескопа. Входной сигнал для силового канала вырабатывает из.меритель угла поворота 10, установленный на оси первого исполнительного механизма 5, выход измерителя угла поворота подключен ко входу второго усилителя 7 силового капала. Позиционный канал обладает астатизмом первого порядка и коэффициентом усиления Ki, а силовой канал имеет астатиз.м первого порядка и коэффициент усиления Кг. Устройство при любых K и Кг обладает астатизмом второго порядка и коэффициентом усиления KiKz. Работа устройства происходит следующим образом. В фокальной плоскости телескопа 1 фокусируется световой поток от объекта слежения, который в датчике рассогласования 2 преобразуется в электрический сигнал, величина которого пропорциональна угловому смещению направления на объект слежения от оптической оси телескопа. Затем электрический сигнал рассогласования поступает на вход последовательно соединенных первого усилителя 3 и первого усилителя мощности 4, а с выхода усилителя мощности - на вход первого исполнительного механизма 5, который через механический дифференциал 6 разворачивает телескоп, стремясь совместить оптическую ось телескопа с направление.м на объект слежения. Одновременно исполнительный механизм 5 разворачивает ось измерителя угла поворота 10, на выходе которого вырабатывается электрический сигнал, пропорциональный углу поворота электроизмерителя. Сигнал с выхода измерителя угла поворота 10 поступает на вход последовательно соединенных второго усилителя 7 и второго усилителя мощности 8, а с выхода второго усилителя мощности 8 - на вход второго исполнительного механизма 9, который через механический дифференциал 6 разворачивает телескоп, стремясь совместить оптическую ось телескопа с направлением на объект слежения. В частном случае, при перемещении объекта слежения с постоянной угловой скоростью, направление оси телескопа 1 будет совпадать с направлением на объект слежения, т. е. ощибка слежения равна нулю, при этом сигнал с выхода датчика рассогласования 2 равен нулю, ось первого исполнительного механизма 5 и измеритель угла поворота 10 развернуты на некоторый угол, пропорциональный скорости движения объекта слежения, а ось второго исполнительного .механизма 9 вращается с постоянной угловой скоростью, пропорциональной угловой скорости объекта слежения. Таким образом, данное устройство обеспечивает более высокую точность слежения за движущимися световыми объектами по сравнению с известными устройствами. Формула изобретения Устройство для слежения за световыми объектами, содержащее оптический телескоп в двухкоординатной подвеске, в фокальной плоскости которого расположен датчик рассогласования, выход которого подключен к последовательно соединенны.м перво.му усилителю, первому усилителю .мощности и первому исполнительному механизму, связанному через механический дифференциал с приводом оптического телескопа, и второй усилитель, выход которого подключен к последовательно соединенным второму усилителю мощности и второму исполнительному механизму, связанному через .механический дифференциал с приводом оптического телескопа, отличаюш,ееся тем,что, с целью повыщения точности устройства, оно содержит связанный с вало.м первого исполнительного механизма измеритель угла поворота, выход которого подключен ко входу второго усилителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №343251, кл. G 05 В 11/32, 1969. 2..Авторское свидетельство СССР № 508143, кл. G 05 D 1/02. 197.