Устройство для астроориентации телескопа

Устройство для астроориентации телескопа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву 0487377 (22) Заявлено 160575(21} 2136309/18-24

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

< о697972

:е

/—

3 (l РМЙ,Д у.I -, °; ь . г. (51)М. Кл.2

G 05 ц 11/26

G 05 D 1/08 с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УА 62-526: 522-612 (088. 8) Опубликовано 15,11.79, Бюллетень Мо 42

Дата опубликования описания 151179 (72) Авторы изобретения

Б.К.Чемо анов, Б.Л.Данилов, В.Д.Нефедов и И, А. Афонин (71) Заявитель (54 ) УС1РОПСТВО ДЛЯ АСТРООРИЕНТАЦИИ

Т ЕЛЕ ОКО ПА.

Изобретение относится к системам автоматического управления положceIIем объектов в пространстве.

По основному авт,св. 7 487377 из— вестно устройство, содержащсе двух5 степенной о пори о-поворотный к арданный подвес телескопа с приводами телескопа, два астродатчика, установленных на телескопе в двухстепенных опорно-поворотных карданных под(O в есах с приво,цами астродатчиков, датчики углов которых подключены к управляющему пульту, соединенному с управляющими блоками приводов телескопа и астродатчиков, при этом 15 внешние оси двухстепенных опорноповоротных карданных подвесов астродатчиков установлены параллельно, а внутренние — перпендикулярно оптической оси телескопа (1) . 20

Недостатком известного устройства является ro что TIpII его эксплуатации вследствие воздействия транспортных нагрузок, а также из-за температурных воздей ".твий окружающей среды в 25

KcHcòðóêöèI; рамы телескопа возникают деформации, Эти деформации являются осно вным и опр еделяющим источн иком остато-;ных погрешностей ориентации оптической оси телескопа относитель- 3(3 ес направлений на опорные =-везды, на которые направлены астродатчики, т, е. источником ин струментальных погрешностей ориентации оптической оси -.åëåñ:êîïà на объект наблюдения.

Цель изобретения — повышение точности устройства.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве установлены посл едовател ьно соедин енные третий астродатчик, блок памяти и преобразователь координат, выход к оторо го подключен к у пр авл яющему пульту, а третий астродатчик жестко установлен на телескопе параллельно его оптической оси.

На чертеже изображена блок-схема устройства °

Устройство состоит из телескопа 1 с несущей рамой, двух злектромеханических приводов 2 и 3 по осям двухстепен ного опорно-поворотно ro карданного подвеса (ОПП) телескопа, двух астродатчнков (АД) 4 дл я зв ездной ориентации телескопа и четырех электромеханических приводов (по два на каждый АД звездной ориентации)

5 и 6 по осям двухстепенных опорноповоротных карданных подвесов (ОПП) . б 97 972

Привод 5 предназначен для поворота

АД относительно телескопа вокруг внутренней оси ОПП АД, а привод б для поворота АД вокруг внешней оси

ОПП АД. Устрой ство установлено на подвижном основан ии (P0) 7, 5

Каждый электромеханический привод (2,3,5 и 6) состоит иэ исполнительнога электродвигателя, механического понижающего редуктора с волновой передачей, датчиков обратных связей следящего привода по углу и по скорости и вспомогательных элементов (телеметрические датчики угла, концевые выключатели и др.), которые расположены в корпусе привода.

Кроме того, в устройство входят управляющие блоки 8 астродатчиков, управляющий блок 9 телескопа, управляющий пульт 10, третий астродатчик 11, предназначенный для измере20 ний остаточных ошибок ориентации телескопа, блок памяти 12 и преобразователь координат 13 третьего астродатчика.

B пульте 10 расположены четыре ренерсивных счетчика, представляющих в совокупности задатчик для набора командных значений углов и преобразователь сигналов. В преобразователе сигналов с помощью двух синусно-ко- . 0 синусных прециз ионных пот енциометров приращения углов поворота АД 4 (по отношению к их командным значениям) преобразуются в управляющие напряжения. Для измерения приращений углов 35 используются пары вращающихся трансформаторовв (ВТ ), включенные в трансформаторном режиме.

Устройство работает следующим образом. 40

Перед началом работы телескопа выбирается видимый объект наблюдения (ОН) и производится необходимая для выбранного OH грубая трехосная начальная ориентация и стабилизация ПО

7, осуществляемая с достаточно большими погрешностями (порядка 3-5 угловых градусов по каждой иэ трех осей

ПО). При этом телескоп и третий АД

11 грубо ориентированы на видимый ОН, После выполнения ориентации ПО оператор включает питание устройства и набирает на пульте 10 командные значения углов АД 4 в их ОПП.

Затем оптические оси АД 4 автоматически ориентируются по внутренним и внешним осям их ОПП. Для этого переключатель режимов. работы на пульте

10 ставят в соответствующее положение. При этом ВТ-приемники приводов 5 и б подключаются ко входам управляющих блоков 8, а выходы АД 4 отключаются от входов блоков 8. Таким образом формируются четыре поэ иционных привода ориентации АД 4 (по дна на каждый

АД) . Эти приводы поворачивают АД 4 по внутренним и вн ешн им осям их ОПП на командные углы.

По окончании двухосной ...ставки по командным углам астродатчики 4 захватывают свои опорные звезды, что обеспечивается применением АД с достаточно широким полем зрения, перекрывающим погрешности начальной ориентации и стабилизации ПО 7. При этом устройство готово к работе в режиме астроориентации телескопа на видимый ОН.

При переводе системы в режим астроориентации телескопа (переключателем режимов на пульте 10) ВТприемники приводов 5 и б отключаются от входов управляющих блоков 8 и

ВТ-приемники приводов б подключаются управляющим пультом 10 к его преобразователю сигналов. Выходы преобразователя сигналов уставок подключаются ко входам управляющего блока 9, а выходы АД 4 — к соответствующим входам блоков 8.

Таким образом формируются шесть следящих приводов, четыре из которых, управляемые сигналами рассогласования АД 4, регулируют нращение АД 4 относительно телескопа поворотами в их ОПП так, чтобы оптические оси

АД 4 были строго направлены на соответствующие опорные звезды при всех возможных движениях телескопа. Дна других следящих привода 2 и 3, управляемых рассогласованиями ВТ-приемников приводов 5 по отношению к соответствующим ВТ-датчикам задатчика упр авл яющ его пул ьт а, р егулируют вр ащение телескопа и жестко связанного с ним третьего АД 11 относительно

ПО 7 при всех воз можных движени ях

ПО °

Ориентация оптических осей АД 4 на их опорные звезды путем поноротов

АД 4 сл едящими прин одами 5 и б от носительно телескопа вызывает рассогласование между действительным угловым положением АД 4 и ОПП и их командными значениями. Сигналы BT-прием иков приводов 5 поступают на вход. преобраз онател я сигн алов уст анок, откуда после преобразования поступают управляющие напряжения через управляющий блок 9 на приводы 2 и 3. Под действием этих приводов телескоп поворачивается и своем ОПП так, чтобы св ест и к нулю у правл яющй е н апр яжения. Это вызывает уменьшение рассогласонания АД и ВТ-приемников приводов 5.

Если оптические оси АД с помощью собственных следящих приводов точно направлены на опорные звезды и рассогласования ВТ-приемников приводов

5 ранны нулю, то.телескоп и третий

АД 11 остаются направленными на ОН с точностью до остаточных погрешностей ориент ации т еле скопа, основную б 97972 и определяющую долю которых составляют ошибки из-за деформации его рамы. При этом устройство готово к работе в режиме измерения остаточных ошибок ориентации телескопа. ! 5

При переводе устройства в режим измерения остаточных ошибок ориентации телескопа переключателем режимов на пульте 10 включается третий АД 11 и в блоке 12 производится запоминание о значений выходных напряжений АД 11, пропорциональных остаточным ошибкам ориентации телескопа. При этом приводы 2, 3,5 и б продолжают работать в следящем режиме. Так обеспечивается измерение ошибок ориентации из-за погрешностей по одной оси поворота каждого АД 4 относительно телескопа.

Для измерения ошибок ориентации из-за по грешно ст ей по второй оси поворот а каждого АД 4 относительно телескопа 2О производится еще одно измерение, отличающееся от предыдущего тем, что

ПО 7 при этом повернуто в пространстве вокруг оптической оси телескопа на угол 90 угловых градусов ° При 25 этом каждый АД 4 требуется повернуть вокруг телескопа на 90 угловых градусов, тогда АД останутся ориентированными на те же опорные звезды, а телескоп — на выбранный видимый OH.

Для этого переключатель режимов воз— вращают в положение режима астроориентации телескопа, третий АД 11 и блок памяти 12 автоматически выключаются, ПО 7 с помощью его собственной системы ориентации поворачив ают вокруг оси, параллельной оптической оси телескопа, на 90 угловых градусов.

Астродатчики 4, удерживаемые следящими приводами 5 и б в направлении опорных звезд, автоматически поворачиваются относительно телескопа на тот же угол, что и ПО. После этого повторяют измерение и запоминание значений остаточных ошибок ориентации телескопа. На этом режим измерений з акончен, устройство готово для ориентации телескопа на невидимые

ОН с компенсацией остаточных ошибок ориентации, 50

Если для ориентации телескопа на н евидимые ОН могут быть использованы те же опорные звезды, что и в режиме измерений при видимом ОН, то переориентацию телескопа можно произ вест и без выключения режима астроориентации телескопа изменением на пульте 10 показ аний счетчиков, соответствующих взаимному угловому положению нового ОН и прежних опорных эвезд. При использовании для нового ОН новых опорных звезд производят режим начальной грубой ориентации ПО, двухосную установку Ад 4 в их ОПУ, после этогб включают режим астроориентации телескопа, при этом указанные режимы осуществляются для невидимых ОН так же, как описано выше для видимого ОН.

Для компенсации остаточных ошибок ориентации телескопа на невидимый ОН выход преобразователя координат 13, соединенного по входу с блоком памяти 12, соедин яет ся с суммирующим входом преобразователя сигналов управляющего пульта, где его сигналы суммируются с сигналами ВТ-приемников приводов 5, что обеспечивается автомат ически после у ст анов ки. оператором на управляющем пульте 10 переключателя рода работ в положение невидимкой ОН, При этом компенсирующие сигналы порождают на выходе прео браз ов ателя координат управляющего пульта 10 дополнительный управляющий си гнал. После прохожден ия управляющего блока 9 этот сигнал воздействует на приводы 2 и 3, под действием которых телескоп поворачивается в ОПП до тех пор, пока сигналы с ВТ-при емн иков приводов 5 станут равными по величине, но противоположными по знаку компенсирующим сигналам. Так происходит коррекция ориентации телескопа на величину остаточных ошибок его ориентации на невидимый ОН, при этом в данном устройстве, в отличие от известного, для достижения ориентированного положен ия телескопа принципиально требуетмя неравенство нулю сигналов ВТ-приBMEEHEco B при водов 5 .

Если до ориентации телескопа на новую серию объектов наблюдения условия эксплуатации изменились по сравнению с теми, в которых производились первые измерения остаточных ошибок ориентации телескопа, то следует вновь произвести эти измерения.

Использование устройства позволйт расширить круг задач астрофизических исследований, выполн яемых с помощью т еле скопа, (например, ст ан ет воз можным исследование пространственной структуры излучения объектов наблюдения, угловые размеры которых превосходят ошибку наведения телескопа), а также проводить исследование двойных звезд, угловое расстояние между которыми больше ошибки наведения телескопа.

Формул а из о брет ени я

Устройство для астроориентации телескопа по aETсВ.V 45/3//, о т л ич аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в нем установлены последовательно соединенные третий астродатчик, блок памяти >

697972

Составитель Г.Романченко

Редактор A. Кравченко Техред М. Келемеш Корректор Н. Задериовская

6554/12 Тираж 1015 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул. Проектная, 4 и преобразователь координат, выход которого подключен к управляющему пул ьту, а третий астродат чик жест ко установлен на телескопе параллельно

его оптической оси.

Источн ики информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

Р 487377, кл, G 05 В 11/26, G 05 D 1/08, 14.11.73(прототип) .