RU2002279C1 - Оптический локатор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области оптической техники и может быть использовано в системах поиска и сопровождение космических объектов Цепью изобетени   вл етс  упрощение устройства Поставленна  цель достигаетс  тем. что оптический локатор, содержащий непрерывный лазерный излучатель , отражательное зеркало с отверстием, опти- комеханическое сканирующее устройство, фокусирующее устройство, лазерный приемник и индикатор 9. снабжен дополнительным отражательным зеркалом, оптически сопр женным с излучателем посредством полупрозрачного зеркала и развернутым относительно него по азимуту и углу места, а также дополнительным фокусирующим устройством , дополнительным лазерным приемником, двум  преобразовател ми длительности сигнала в код и дешифратором 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к оптической технике и может быть использовано в системах поиска и сопровождени  космических объектов.

Известен оптический локатор, который может излучать непрерывный световой луч с помощью лазерного непрерывного передатчика , и осуществл ть сканирование в за- данном секторе с помощью оптико-механического сканирующего устройства . В нем может быть использован общий приемно-передающий объектив, который состоит из отражательного зеркала с отверстием и фокусирующего устройства. Непрерывный луч прежде чем попасть в оптико-механическое сканирующее устройство проходит через отверстие отражательного зеркала с отверстием, отразившись от объекта луч проходит через ie ке элементы оптико-механического сканирующего устройства и далее отражаетс  от отражательного зеркала с отверстием и поступает через фокусирующее устройство на чувствительную площадку лазерного приемника. Угол пол  зрени  лазерного приемника равен или может превышать угол пол  зрени  лазерного передатчика. Скорость сканировани  поддерживаетс  така , чтобы обеспечить прием отраженного сигнала, 8 лазерном приемнике светова  энерги  преобразуетс  в электрический сиг- пал, который далее поступает в индикатор дл  отображени  направлени  объекта.

Недостаток оптического локатора заключаетс  0 том, что дл  определени  дальности при использовании непрерывного лгоерного излучени  и сохранени  скорости сканировани  необходим дополнительный непрерывный передатчик и сложна  аппаратура обработки.

Цель изобретени  - упрощение устройства .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в оптический локатор, состо щий из непрерывного лазерного передатчика, отражательного зеркала с отверстием, оптико-механического сканирующего устройства , фокусирующего устройства, лазерного приемника и индикатора, вьедены полупрозрачное зеркало, установленное перед излучателем дополни- .ельное отражательное зеркало, дополнительное фокусирующее устройство , дополнительный лазерный приемник два преобразовател  длительности сигнала в код и дешифратор, при этом дополнительное отражательное зеркало развернуто относительно полупрозрачного зеркала по азимуту и углу места, а непрерывный лазерный -передатчик

тически св зан посредством полупрозрачного зеркала с дополнительным отражательным зеркалом и через отверстие отражательного зеркала, с оптико-механическим сканирующим устройством , которое так же оптически св зано через дополнительное фокусирующее устройство с дополнительным лазерным приемником, выход которого через

О первый преобразователь длительности сигнала в код соединен с первым входом вычи- тател . вторым входом соединенного через второй преобразователь длительности сигнала в код с выходом лазерного приемника,

5 а выходом соединенного с первым входом дешифратора, вторым входом соединенного с выходом второго преобразовател  длительности сигнала в код и выходом соединенного со входом индикатора.

0 На фиг. 1 приведена схема предложенного устройства; на фиг. 2 - формирование лучей в поле зрени  устройства; на фиг, 3 - расположение оптических элементов в схеме устройства.

5 Предложенное устройство содержит: оптико-механическое сканирующее устройство 1, дополнительное фокусирующее устройство 2, дополнительный лазерный приемник 3, первый преобразователь дли0 тельноеги сигнала в код 4. вычитатель 5, отражательное зеркало 6 с отверстием, фокусирующее устройство 7, лазерный приемник 8, второй преобразователь 9 длительности сигнала в код, дешифратор 10,

5 индикатор 11, полупрозрачное зеркало 12, дополнительное отражательное зеркало 13, непрерывный лазерный излучатель 14,

Работает устройство следующим образом .

0 Непрерывный лазерный передатчик 14 излучает непрерывный световой луч, который проходит через полупрозрачное зеркало 12 и одновременно отражаетс  от него и от развернутого отражательного зеркала 13

5 и вместе с лучом от полупрозрачного зеркала проходит через отверстие отражательного зеркала 6, далее отражаетс  от оптических элементов оптико-механического сканирующего устройства 1, осуществл 0 ющих формирование развертки лазерного

луча по строкам и кадру. Развернутое отражательное зеркало 13

повернуто относительно полупрозрачного зеркала 12 по азимуту и по углу места, так

5 что образует второй луч, который сдвинут относительно первого луча по азимуту и углу места, как показано на фмг. 2, где 15 - луч N-1 и 16 - N - 2, по азимуту, характеризуемому длиной отрезка а и по углу места, характеризуемому длиной отрезка Ь.

Значение а может быть равно, например, удвоенной ширине луча, значение b - четверти ширины луча. Выбор значений а и b обуславливаетс  тем, чтобы не был нарушен раздельный прием отраженных сигналов и не была затруднена обработка сигналов, а также чтобы за врем  между двум  облучени ми космического объекта он не успел сместитьс  на значительное рассто ние, отразившись от объекта, светова  энерги  вновь проходит через те же оптические элементы оптико-механического сканирующего устройства 1 и далее отражаетс  от отражательного зеркала с отверстием 6 и поступает через фокусирующее устройство 7 на чувствительную площадку лазерного приемника 8 и через повернутое фиксирующее устройство 2 - на чувствительную площадку дополнительного лазерного приемника 3.

Фокусирующее устройство 2 повернуто относительно фокусирующего устройства 7 по азимуту и углу места, равными повороту по азимуту и углу места первого луча относительно второго, благодар  этому обеспечиваетс  раздельный прием с помощью лазерного приемника 8 отражений от первого луча, а с помощью лазерного приемника 3 - отражений от второго луча, углы полей зрени  лазерных приемников равны и не должны пересекатьс  друг с другом.

Расположение оптических элементов показано на фиг. 3.

Claims (1)

1. в лазерных приемниках 3 и 8 в результате облучени  сигнала первым, а затем вторым лучом осуществл етс  преобразование световой энергии в электрические сигналы, которые поступают соответственно в преобразователи 3 и 8 длительности сигналов в код, которые осуществл ют преобразование так же. как преобразователь дальности, используемый в импульсных локаторах, только осуществл етс  определение не длительности строба, а длительности сигнала с лазерных приемников. Лучи N-1 и N-2 могут пересекать цели на разных участках в процессе сканировани  по строкам и кадру. Если лучи будут пересекать цели по лини м 17. 18,19 (см. фиг. 2), то на выходах преобразоФормулаизобретени 

   ОПТИЧЕСКИЙ ЛОКАТОР, содержащий непрерывный лазерный передатчик, отражательное зеркало с отверстием, оптико- мехаиическее сканирующее устройство, фокусирующее устройство, лазерный приемник и ИНДИКАТОР, котором непрерывны лазерный передатчик оптически сопр жен о лееерным приемником посредвателей 4 длительности сигналов дл  разных линий пересечени  будут иметь разные значени , а следовательно, разности длительностей сигналов будут иметь также разные значени  дл  разных линий, но так как за врем  прихода отображенного-от цели сигнала лучи успеют сместитьс  по ходу движени  (показано стрелкой), то длительности сигналов на выходах преобрвэователей 4 и 9 будут зависеть от дальности, т.е. чем больше длительность сигналов, тем меньше дальность, но однако разности этих сигналов на выходе вычитател  5 будут иметь посто нное значение независимо от

   дальности.

   Таким образом, разность на выходе вычитател  5 указывает какие участки лучей пересекают малоразмерную цель, а длительность сигнала на выходе преобразовател  при известной скорости сканировани  характеризует дальность до цели, наход щейс  на этом участке, Дл  одной и той же дальности на разных участках длительности сигналов будут иметь разные значени .

   Пусть величина зоны обзора сканирующими лучами равна 10 х 10° максимальна  дальность обнаружени  1000 км, ширина лучей 20 мин, смещение лучей друг относительно друга по углу места 5 мин. В этом

   случае врем  пересечени  лучами цели на участке их максимальной ширины не должно быть менее 7 мс. Это обеспечивает врем  полного обзора рабочей зоны, равное 12 с. В дешифратор 10 поступают коды с вычитател  5 и с преобразовател  9. Дешифратор 10 определ ет кака  дальность соответствует коду, поступающему с преобразовател  9 при соответствующем значении кода, поступающего с вычитател  5. Точность определени  дальности зависит от количества дешифрующих кодов, поступающих с преобразовател  9 и вычитател  5, чем это количество больше, чем точность выше. Значение дальности с выхода дешифратора

   10 поступает в индикатор 11 дл  отображени .

   {56) Ю. М. Казаринов. Радиотехнические системы . М.: 1990. с. 415-422.

   ством отражательного зеркала с отверстием , оптико-механического сканирующего, устройства и фокусирующего устройства, отличающийс  тем, что, с целью упрощении локаторе, в него введены полупрозрачное зеркало, установленное перед излучателем, дополнительное отражатель нов зеркало, дополнительное фокусирующее устройство, дополнительный .

   лазерный приемник, два преобразовател  длительности сигнала в код и дешифратор, при этом дополнительное отражательное зеркало развернуто относительно полупрозрачного зеркала по азимуту и углу места , а непрерывный лазерный передатчик оптически св зан посредством полупрозрачного зеркала с дополнительным отражательным зеркалом и через отверстие отражательного зеркала - с оптико-механическим сканирующим устройством, кото- роб так же оптически св зано через

   дополнительное фокусирующее устройство с дополнительным лазерным приемником, выход которого через первый преобразователь длительности сигнала в код соединен с первым входом вычитател . вторым входом соединенного через второй преобразователь длительности сигнала в код с выходом лазерного приемника, а выходом

   с первым входом дешифратора, соединенного вторым входом с выходом второго преобразовател  длительности сигнала в код, а выходом - с входом индикатора.

   №«/

   Фиг. 2.