Устройство для обнаружения и коррекции гнутой трубы телескопа Советский патент 1982 года по МПК G02B23/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ И КОРРЕКЦИИ ГНУТИЙ ТРУБЫ ТЕЛЕСКОПА

Изобретение относится к прибороСтроению и может быть применено для устранения дифференциальных гнутий гида относительно телескопа. Для больших телескопов характерно применение дополнительных оптических систем, предназначенных для обеспечения точного слежения телескопа за объектом исследования, т.е. для гид рирования. Такую оптическую систему называемую гидом, укрепляют на трубе телескопа, а иногда на оси склонений Естественно, что при длительных эксп зициях, в процессе которых телескоп меняет ориентацию в пространстве, возникают упругие деформации как самих труб телескопа и гида, так и места крепления гида, что приводит к рассогласованию визирных осей телескопа и° гида, т.е. к дифференциальным гнутиям. Рассогласование визирных осей вызывает, например, смещение звездах на фотопластинке в телескопе при слежении за объектом по гиду. Известно устройство для компенсации упругих деформаций с помсицью рычажной CHCTetJti 1. . Рассогласование визирных осей больших телескопов с гидом, выполненных с большим числом оптических элементов (зеркальных и линзовых), не всегда может быть исправлено принудительной деформацией трубы гида. Наиболее близким к предаагаемому является устройство для обнаружения и коррекции гнутий трубы телескопа, содержащее объектив телескопа, гид, установленный между ними оптический мост, выверочную световую марку, проекционный объектив, фотоэлектрический анализатор положения изображения световой марки с модулятором в виде ножа, в плоскости которого расположено изображение марки, построенное проекционным объективом и систему коррекции дифференциальных гнутий q злектронным блоком управления 2. В указанном устройстве световая марка расположена в фокальной плоскости телескопа и, отражаясь от поверхностей линзового предфокального корректора и зеркал,создает рассеянный свет. Это обстоятельство позволяет производить только периодический контроль параллельности визирных осей гида и телескопа,, тем самым сокращает время экспозиции, так как на время экспозиции закрывается затвор перед фотопластиной. ПериодИ ческий контроль малоэффективен против случайных скачкообразных наруше ний параллельности визирных осей, что может быть объяснено не упругими деформациями конструкции, а смещением какого-либо одного оптическо т6 элемента гида или телескопа. Цель изобретения - обеспечение ведения непрерывного контроля парараллельности осей гида и телескопа. Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено фотоэлектрическим анализатором положения зве ды гидирования, проекционный объектив расположен на двухкоординатных каретках с электроприводами, соединенными сельсинной связью с электро приводами кареток гида с фотоэлектр ческим анализатором положения звезды гидирования, обеспечивающими кор рекцию оси гидирования, а выверочнйя световая марка расположена в фокальной плоскости гида, а также тем, что система коррекции дифферен циальных гнутий выполнена в виде двух блоков выработки сигналов рассогласования, входы первого из кото рых соединены с выходами фотоэлектр ческого анализатора положения марки а выходы подключены через электронный блок управления к электроприводам проекционного объектива, входы второго блока вырабрт.ки сигналов рассогласования соединены с выходам фотоэлектрического анализатора поло жения звезды гидирования, а выходы с электроприводами объектива телеск па. ° На фиг. 1 изображено расположени оптико-механических узлов устройств на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (установка проекционного объектива и фотоэлектрического анализатору зв ды гидирования на двухкоординатных каретках); на фиг. 3 - электрическа блок-схема устройства. Световая марка 1 (фиг. 1) устано лена неподвижно в фокальной плоскос ти гида. Марка выполнена в виде небольшого круглого отверстия, подобного изображению звез,цы, через которое свет от осветителя 2 падает на объектив 3 гида, образующий плоский волновой фронт, который оптическим мостом 4 направляется в оптическую систему телескопа 5. Оптический мост состоит иь призмы и зеркала, собранных в жестком корпусе и представляющих взаимно перпендикулярные грани уголкового отражателя. Оптическая система телескопа строит изоб ражение марки 1 в своей фокальной плоскости, призма б (фиг. 1) и объектив 7 переносят изображение марки 1 в плоскость ножа модулятора фотоэлектрического анализатора 8 положения изображения марки. Фотоэлектрический анализатор 8 положения изображения марки, включающий в себя модулятор 9, линзу Фабри 10 и фотоэлектронный умножитель 1 с предусилителем 11, установлен неподвижно относительно корпуса, несущего кассету с фотопластинкой, помещаемой в фокаль-ную лоскость телескопа. Объектив 7(фиг. 2) установлен на каретках X и У, кинематически соединенных с исполнительными механизмами 12.и 13 электроприводов объектива. Направляющие кареток объектива параллельны направляющим кареток 14 и 15 осей X и У гида, кинематически соединенных с исполнительными механизмами 16 и 17 электроприводов кареток гида, перемещающих по полю гида фотоэлектрический анализатор 18 (фиг.- 1) положения звезды гидирования. Направляю11Д1е X и У кареток объектива/параллельны направляющим X и У кареток гида и параллельны направлениям координатных осей t и cf в фокальной плоскости телескопа. Вращение те-, лескопа по осям t и с/ осуществляется исполнительными механизмами 19 и 20 приводов, монтировки. Выходы фотоэлектрического анализатора 8 (фиг. 3) электрически соединены с входагли первого блока 21 выработки сигналов рассогласования, выходы которого соединены соответственно с входами электроприводов 22 и 23 кареток гида 24, несушх фотоэлектрический анализатор 25 положения звезды гидиювания,,электрически соединенный с входами второго, блока 26 выработки сигналов рассогласования, выходы которого подключены к входам электроприводов 21 и 28 монтировки телескопа 5. Электроприводы 29 и 30 кареток объектива соединены с электроприводами 22 и 23 кареток гида сельсинной связью через: систему сельсины-датчики 31 и 32, кинематически связанными с электроприводами кареток гида и электрически соединенными с сельсинами-приемниками 33 и 34, кинематически и . электрически связанными с электроприводами 29 и 30 кареток объектива. Каретки объектива 35 и каретки гида 24 кинематически связаны со своими электроприводами через электромаг нитные муфты 36, 37 и 38, 39 соответственно. -Блок 40 управления со т держит четыре пороговых схемы и четыре реле, причем входы.первой 41 и второй 42 пороговых схем подключены к входам электроприводов 29 и 30.кареток объектива, входы третьей 43 и четвертой 44 пороговых схем подключены соответственно к первому и второму выходам первого блока 21 выработки сигнала рассогласования, выхода первой 41 и второй- 42 пороговых схем подключены соответственно к первому и второму входам первой схемы И-НЕ 45, выход которой через первый инвертор 46 и первый ключ 47 соединен, с обмоткой первого реле 48 через нормально разомкнутые контакты которого 48-1 и 48-2 ойлотки уп,равления электромагнитных муфт элек ропривода кареток объектива подключены к источнику 49 напряжения. Выходы третьей 48 и четвертой 44 пороговых схем подключены соответственно к первому и второму входам второй схемы И-НЕ 50, выход которой через второй инвертор 51 подключен к первому входу третьей схемы И-НЕ 52, выход которой через третий инвертор 53 и второй ключ 54 соединен с обмот кой второго реле 55. Через нормально разомкнутые контакты 55-1, 55-2 и 56-1, 56-2 второго 55 и четвертого 56 реле, обмотки управления элект ромагнитных муфт электроприводов кареток гида подключены к источнику напряжения, причем второй вход треть ей схемы И-НЕ 52 подключен к выходу первого инвертора, третьи входы первой и второй схем И-НЕ подключены . к третьему выходу второго блока 26 выработки сигналов рассогласования. Входы электроприводов кареток гида через -нормально замкнутые контакты 57-1 и 57-2 третьего реле 57 подключены к первому и второму выходам пульта 58 установки кареток гида, а через последовательно соединенные нормально разомкнутые контакты 57-3 55-3, 57-4 к первому и второму выходам первого блока 21 выработки сиг налов рассогласования. Обмотки треть его и четвертого реле через переключатель 59 подключены к источнику напряжения, обмотки первого и второго реле подключены к источнику напряжения через свои нормальные разомкнутые контакты 48-5 и 55-3 по схеме самоблокировки. Совокупность кареток гида 24 с электроприводами 22 и 23 и электромагнитными муфтами 38 и 39, сельсинов-приемников 31, 32 и фотоэлектрического анализатора 25 положения звезды гидирования представляет собой устройство коррекции оси гидиро вания телескопа. Работа системы начинается после наведения кареток гида 24 на звезду гидирования с помощью пульта 59, установка кареток гида и включения системы автоматического гидирования телескопа 60. При .попадании изображения звезды в поле зрения фотоэлектрического анализатора 25 положения звеэды гиди рования на первом и втором выходах, электрически связанного с ним второго блока 26 выработки сигналов рассогласования, появляются сигналы ошибки, которые отрабатывгиотся электроприводами 27 и 28 телескопа. На третьей выходе блока 26 появится сигнал логической 1, свидетельствующий о захвате звезды системой фотогидирования. Этот сигнал поступает на третьи входы первой 45 и второй 50 схем И-НЕ, тем самым давая разрешение наработу системы. Включение системы осуществляется тумблером 59. Переводом замыкающего контакта в нижнее по схеме положение выключается обмотка реле 56 и подается питание на обмотку реле 57. При этом размыкаются контакты 56-1 и-56г;2 реле, снимая питание с обмоток электромагнитных муфт 38 и 39 привода гида. Контакты 57-1 и 57-2 реле отключают входы электроприводов 22 и 23 кареток гида от выходов пульта 58 установки кареток гида и подключают их к первому и второму выходам первого блока 21 выработки сигналов рассогласования через нормально разомкнутые контакты 48-3 и 48-4 первого реле 48. В исходном состоянии угловое положение сельсинов-приемников 33 и 34 не совпадает с положением соответствующих сельсинов-датчиков 31 и 33, поэтому на управляющих обмотках сельсинов-приемников появляются напряжения, которые поступают на входы электроприводов 29 и 30 кареток объектива, а также на входы пороговых 41 и 4 2. Наличие ненулевого сигнала на входах пороговых устройств вызывает появление логического О на их выходах. Вследствие этого по крайней мере на одном из входов первой схемы И 45 появится сигнал О, на выходе этой схемы будет высокий потенцигьл, который, пройдя через первый инвертор 46 , будет держать ключ 47 в закрытом состоянии. При этом первое реле 48, управляемое ключом 47, не сработает, его контакты 48-1 и. 48-2 размыкают цепь управляющих обмоток электромагнитных муфт 36 и 37 и каретки объектива 35 не имеют кинематической связи со своими электроприводами. Поэтому после.включения тумблера 59 электроприводы 29 и 30 кареток объектива начнут вращать сельсиныприемники 33 и 34, устраняя имеющееся угловое рассогласование их с сельсинами-датчиками 31 и 32. В момент согласования напряжение на управляющих обмотках сельсинов-приемников упадет до малой величины, что вызовет переключение пороговых схем 41 и 42, срабатывание первой схемы И-НЕ 45, первого ключа 47 и включение первого реле 48, которое становится на самоблокировку контактом 48-5. Контакты 48-1 и 48-2 этого реле подключают обмотки электромагнитных муфт 36 и 37 к источнику 49 напряжения, замыкая кинематическую связь кареток объектива 35 с их электроприводами 29 и 30. Имеющееся начгшьное рассогласование между положением оптической оси (фотоэлектрического анализатора 8 положения световой марки и изображени ем марки 1 в его фокальной плоскости вызывает наличие электрических сигналов рассогласования на первом и втором выходах первого блока 21 выработки сигналов рассогласования. Эти сигналы подаются на соответству ющие входы электроприводов 22 и 23 кареток гида через нормально-разомкнутые контакты 48-3 и 48-4 первого реле. После окончания согласования сельсинной передачи и срабатывания первого реле 48 замыкается электрическая связь между выходами первого блока 21 выработки сигналов рассогласования и входами электроприводов 22 и 27 кареток гида. Сельсины-датчики 31 и 32 начинаю вращаться, вызывая тем самым рассог ласование угловых положений с сельсинами-приемниками 33 и 34, вращени электроприводов 29 и 30 и перемещение объектива на каретках 35, которое окончится после исчезновения сигнат.ов на первом и втором выходах первого блока 21 выработки сигналов рассогласования. I В этот момент изображение световой марки будет совмещено с центром фсргоэлектрического анализатора 8 положения световой марки. До этого на выходах пороговых схем, 43 и.44 был низкий потенциал, так как на входах их действовали s сигналы, отличные от нуля с выходов блока 21. Поэтому на выходе второй схемы И-НЕ 50 была логическая 1, на выходе второго инвертора 51 - О на выходе третьей схемы И-НЕ 52 на выходе третьего инвертора 53 и на входе второго ключа 54 - О, ключ 54 был закрыт, реле 55.не включено, обмотки управления электромагнитных муфт 38 и 39 обесточены, кинематической связи между каретками гида 24 и их приводами.22 и 23 не было. После устранения сигналов рассогласования на выходах блока 21, на выходах пороговых схем 43 и 44 установится высокий потенциал, срабатывает вторая схема И-НБ 50 и с выхода второго инвертора 51 на первый вход третьей схемы И-НЕ 52 поступит 1, одновременно 1 поступит на второй вход этой схемы с выхода первого инвертора 46, так как сельсинная передача к этому времени согласована. Схема И-НЕ 52 сработает и через второй ключ 54, включит реле 55, контактами 55-1 и 55-2 которого обмотки муфт 38 и 39подключаются к источнику 49 напряжения. Реле 55 после этого своим контактом 55-3 включается в самоблокировку и удерживается во включенном состоянии. Таким образом, кинематическая связь электроприводов 22 и 23 с ка-. ретками гида 24 восстанавливается и система компенсации гнутия может работать. Любое смещение изображения световой марки будет вызывать компенсирующее перемещение кареток гида-24 и связанных с ними сельсуинной передачей кареток объектива 35. После срабатывания реле 48 и 55логические устройства блока 40 управления в работе схемы не участвуют до повторного включения тумблера 59. Непрерывная работа предлагаемого устройства обеспечивает высокое качество снимка и увеличивает проницаемую силу телескопа за ту же экспозицию,, так как не происходит сокращения времени экспонирования фотопластинки. Формула изобретения 1.Устройство для обнаружения и коррекции гнутий трубы телескопа, содержащее объектив,: телескопа, гид, установленный между ними оптический мост, выверочную световую марку, проекционный объектив, фотоэлектрический анализатор положения изображения марки с модулятором в виде ножа , в полости которого расположено изображение марки, построенное проеккционным объективом, и систему коррекции дифференциальных гнутий с электронным блоком управления, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью ведения непрерывного контроля и коррекции параллельности осей гида и телескопа, оно снабжено фотоэлектрическим анализатором положения звезды гидирования, проекционный объектив установлен на двухкоординатных каретках с электроприводами, соединенными сельсинной связью с электроприводами кареток гида с фотоэлектрическим анализатором положения звезды гидцрования, обеспечивающими коррекцию оси гидирования, а выверочная световая марка расположена в фокальной плоскости гида. 2,Устройство -по п. 1, о т л ичающееся тем, что система коб)рекции дифференциальных гнутий выполнена в виде двух блоков выработки сигналов рассогласования, входы первого из которых соединены с выходами фотоэлектрического анализатора

положения марки, а выходы подключены через электронный блок управления к электроприводам проекционного объектива, входы второго блока выработки сигналов рассогласования соединены с выходами фотоэлектрического анализатора положения звезды гидирования, а выходы - с электроприводами объектива телескопа.

13

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

(

17

W