Устройство для определения координат объекта

Устройство для определения координат объекта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерениях пространственных координат подвижных объектов. С целью расширения диапазона измерений устройство содержит блок 1 обработки информации, измеритель 2 интервала времени, коммутатор 3, процессор 4, накопитель 5 данных, радиоканал 6, цифроаналоговый преобразователь 7, приемопередатчик 8, двигатели горизонтального 9 и вертикального 10 разворотов, датчики горизонтального 11 и вертикального 12 положений. первый полупроводниковый лазер 13 с объективом 14 и генератором 15 накачки , второй полупроводниковый лазер 16 с объективом 17 и генератором 18 нака„чки, фотоприемник 19 с приемным объективом 20, усилитель 21, регулятор 22 освещенности с отрезками световодов 23.24 и 25, блок 26преобразований блоки горизонтального 27и вертикального 28 наведения, суммирующий усилитель 20, блок 30 стабилизации и блок 31 управления. Повышение частоты излучения импульсов при снижении мощности импульсов с уменьшением расстояния повышает . ; быстродействие выполнения измерений и качество наведения и сопротивления. 3 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАлисТических

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 С 15/00:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1538050 (21) 4685628/10 (22) 03.05.89 (46) 07.06.92. Бюл. М 21 (71) Одесский политехнический институт (72) А.И.Найденко, П.В,Миндра и О.И.Великанова (53) 528.531(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1538050, кл. 6 01 С 15/00, 1988. .54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЙ

КООРДИНАТ ОБЪЕКТА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерениях пространственных координат подвижных объектов. С целью расширения диапазона измерений устройство содержит блок 1 обработки информации, измеритель

2 интервала времени, коммутатор 3, процессор 4, накопитель 5 данных, радиоканал 6, Ж 1739197 А2 цифроаналоговый преобразователь 7, приемопередатчик 8, двигатели горизонтального 9 и вертикального 10 разворотов, датчики горизонтального 11 и вертикального 12 Iloложений, первый полупроводниковый лазер

13 с объективом 14 и генератором 15 накачки, второй полупроводниковый лазер 1б с объективом 17 и генератором 18 накачки, фотоприемник 19 с приемным объективом

20, усилитель 21, регулятор 22 освещенности с отрезками световодов 23, 24 и 25, блок

26 преобразований блоки горизонтального

27 и вертикального 28 наведения, суммирующий усилитель 20, блок 30 стабилизации и блок 31 управления. Повышение частоты излучения импульсов при снижении мощности ф импульсов с уменьшением расстояния повышает.". быстродействие выполнения измерений и качество наведения и сопротивления. 3 ил, 1739197

Каждый генератор 15 и 18 накачки состоит из накопительного конденсатора 39, заряд15 ной цепи 40 в виде резистора соединенного

20 ром преобразуются в электрические и уси35 ливаются усилителем 21. Приемный объектив 20 формирует на фотоприемнике

19 изображение объекта, смещение которого относительно центра фотоприемника пропорционально углу отклонения объекта

40 относительно оптической оси приемопере45 лу отклонения объекта от оси

Изобретение относится к и риборостроению, в частности к устройствам измерения пространственных координат подвижных объектов, и является усовершенствованием авт, св. М 1538050.

Цель изобретения — расширение диапазона измерений при сохранении заданного уровня допустимой относительной погрешности.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства для измерения координат объек- . та; на фиг.2 — схема блока управления; на фиг.З вЂ” схема генератора накачки.

Устройство состоит из блока 1 обработки информации, включающего последовательно соединенные измеритель 2 интервала времени, коммутатор 3, процессор 4 и накопитель 5 данных, а также радиоканал 6 передачи данных на объект, подключенный к процессору 4, и цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 7, подклю-. ченный к измерителю 2, приемопередатчика 8, оснащенного двигателями горизонтального 9 и вертикального

10 разворотов и датчиками горизонтального 2

11 и вертикального 12 положений, подключенными к коммутатору 3, и включающего первый полупроводниковый импульсный лазер.13 с объективом 14 и генератором 15 накачки, второй полупроводниковый им- 3 пульсный лазер 16 с объективом 17 и генератором 18 накачки, четырехплощадочный квадрантный фотоприемник 19 с приемным объективом 20, четырехканальный предварительный усилитель 21, подключенный .к .фотоприемнику 19, и регулятор 22 освещенности, с отрезками 23-25 световодов. другие концы которых закреплены около фотоприемника 19, первого лазера 13 и вто.рого лазера 16 соответственно, блока 26 преобразований, включающего блоки горизонтального 27 и вертикального 28 наведения, соединенные с предварительным усилителем 21 и двигателями 9 и 10, суммирующий усилитель 29, соединенный с предварительным усилителем 21 и измерителем

2 интервала времени, блок 30 стабилизации, соединенный с суммирующим усилителем 29, регулятором 22 освещенности с управляющими входами обоих генераторов

15 и 18 накачки, и блок 31 управления, соединенный с блоком 30 стабилизации, ЦАПом 7 и синхровходами генераторов 15 и 18. накачки, при этом синхровходы блоков 27, 28 и 30 соединены с синхровыходом блока

31 управления. Блок 31 управления содер. жит последовательно соединенные квадратор 32, компаратор 33; первый переключатель 34, делитель 35, управляемйй синхрогенератор 36 и второй переключотель 37, а также регенераторный компаратор 38, выход которого соединен с другим входом переключателя 37, при этом входы квадратора 32 и компаратора 38 соединены с выходом блока 30 стабилизации, другие входы компаратора 33 и переключателя 34 соединены с выходом ЦАПа 7, третий вход переключателя 34 подключен к выходу квадратора 32, выход синхрогенератора 36 соединен с синхровходом блоков 27, 28 и 3, а выходы переключателя 37 соединены с синхровходами генератора 15 и 18 накачки. с выходом блока стабилизации, и ключа 41, включенного между конденсатором и лазером, а его синхровход соединен с синхровыходом блока 31 управления.

Устройство работает следующим образом, Импульсы синхрогенератора 36 через переключатель 37 поступают на ключ 41 одного из генераторов 15 или 18 накачки, и конденсатор 39 периодически разряжается на лазер 13 или 16, который излучает световые импульсы. В промежуток между импульсами конденсатор заря>кается через резистор 40 для выходного напряжения блока 30 сравнения. Световые импульсы через объектив 14 или 17 освещают обьект, и отраженные от него импульсы через объектив

20 поступают на фотоприемник 19, в котодатчика, Блоки 27.и 28 наведения анализируют соотношения амплитуд отраженных импульсов на выходах. усилителя 21 и формируют напряжения, пропорциональные угприемопередатчика по горизонтали и вертикали. Напряжения отклонения поступают на двигатели 9 и 10, которые разворачивают приемопередатчик до совмещения его оптической оси с объектом, при движении которого блоки 27 и 28 с двигателями 9 и 10 обеспечивают сопровождение осью лриемопередатчика объекта по азимуту и .углуместа. Часть энергии импульсов лазера 13 или 16 через световод 24 или 25, регулятор

22 освещенности и световод 23 поступает на фотоприемник 19. а выходные импульсы усилителя 2 1 суммируются усилителем 29, таким образом, на выходе усилителя 29 следуют как отраженные, так и излученные им-1739197

6 пульсы, далее поступающие на измеритель . сопровождения, что в свою очередь повы2 интервала времени, который преобразует шает точность измерения угловых коорвремя распространения импульса до объек-.. динат объекта. та иобратно в числовой эквивалент расстояния до объекта, Коммутатор 3 поочередно 5 Ф о р-мула изобретения вводит информацию о расстоянии от изме- устройство для определения координат рителя 2 и об условном положении объекта: объекта по авт, св. Q.1538050, о т л и ч а юотдатчиков11 и 12 в процессор4,.который щ е е с я тем, что, с целью расширения по расстоянию, азимуту иуглуместа вычис- диапазона измерений при сохранении заляет пространственные координаты обьек- 10 данного уровня допустимой. относительной та. Импульсы с выхода усилителя 29 погрешности, в него введены дополнительпоступают на блок 30 стабилизации, кото- ный лазер с объективом и генератором нарый регулирует напряжение заряда конден- качки, управляющий -вход которого сатора 39 и пропускание света регулятором соединен с соответствующим выходом бло22 освещенности, чем достигается неэави-. 15 ка стабилизации, дополнительный светосимостьиэлученных и отраженных импуль- вод, цифроаналоговый преобразователь, сов на фотоприемнике от степени затухания подключенный к выходу измерителя интери флуктуаций осевых импульсов в атмосфе- вала времени и блок управления, содержаре. . - щий последовательно соединенные

Фокусные расстояния объективов 14 и 20 квадратор, компаратор, первый переключа17 различны, чем достигается различная тель, делитель, управляемый синхрогенерарасходимасть излучения и соответственно тор и второй переключатель, а также различная, плотность мощности излучения регенераторный компаратор, выходкоторона единицу площади поперечного сечения ro соединен с вторым входом второго пересветового пучка. 25 ключателя, причем выход синхрогенератора

Переключение диаграммы направлен- соединен с синхровходами блоков наведености излучения расширяетдиапазондаль- ния и блока стабилизации, вторые входы ности действия устройства как в сторону компаратора и первогс переключателя сое- .

„валичения за счет уменьшения потерь динены с выходом цифроаналогового преэнергии в пучкеС малой расходимостью,так 25 образователя, третий вход первого и в сторону уменьшения эа счет повышения переключателя соединен с выходом квадранадежности сопровождения объекта пучком тора, а входы квадратора и регенераторного с большей расходимостью при больших на- компаратора соединены с соответствуюблюдаемых угловых скоростях и ускорениях щим выходом блока стабилизации, а выходы обьекта относительно устройства на близ- 30 второго переключателя соединены с.синхком расстоянии. Повышение частоты излу- ровходами соответствующих генераторов чения импульсов при снижении мощности накачки, приэтомфокусноерасстояниеобьимпульсов с уменьшением расстояния .по- ектива дополнительного лазера превышает вышает быстродействие выполнения изме- фокусное расстояние объектива первого рений,и качество наведения и 35,лазера.

1739197

Составитель Л.Корнеева

Редактор С.Патрушева Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Заказ 1995 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101