Устройство для измерения взаимного углового перемещения двух объектов

(72), В,Е.Алексеев (53) 531.715.27 ( В.П.Орловский8.8) во СССР1982.Я ВЗАИИВУХ ОВЪЕКк измерирет енияна измеерени еличенства ицион Вы ои ния вид ординат ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ 6) Авторское свидетельст 968606, кл. С 01 В 11/26(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИНОГО УГЛОВОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ДТОВ(57) Изобретение относитсятельной технике. Целью изобявляется увеличение диапазоряемых углов, дистанции измповышение точности эа счетния зоны облучаемого прострприменения прецизионного почувствительного фотоприемниритма взвешенного суммировасигналов при определении ко центра тяжести изображения. В устройстве для увеличения зоны облучаемого пространства применяется источник 1 излучения с расходящейся апертурой, вершина которой совпадает соптическим центром объектива 4. Вкачестве фотоприемника 6 примененпреобразователь на основе матрицыприборов с зарядовой связью, выходыкоторого подключены к блоку 18 определения координат изображения. Онсодержит аналого-цифровой преобразователь 7, определяющий амплитуду видеосигнала в элементах иэображения,два формирователя 8 и 9 кодов координат, два матричных умножителя 1 Ои 11, три сумматора 14- 16 и две схемы 7 и 18 деления, выполняющие взвешенное суммирование амплитуд видеоимпульсов, позволяющие определитькоординаты центра тяжести изображения светового пятна, пропорциональную углу взаимного смещения объектов.1 ил,Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах астронавигации и астроориентации и других измерительных системах, где необходимо производить дистанционное измерение взаимного углового положения объектов,. Цель изобретения - увеличение диапазона измеряемых углов дистанции измерения и повышение точности эа О счет увеличения зоны облучаемого про-, странства и применения позиционно- чувствительного фотоприемника и алгоритма взвешенного суммирования видеосигналов при определении координат 15 центра тяжести иэображения.На чертеже изображена блок-схема Устройства. Устройство для Измерения взаимного углового перемещения двух объек" тов содержит источник 1 излучения, состоящий иэ точечного излучателя .2 и конденсатора 3, полупрозрачное зеркало 4, объектив 5, плоский отражатель 6, позиционно-чувствительный Фотоприемник 7 в виде матричного преобразователя на приборе с зарядовой связью, блок 8 определения координат иэображения, состоящий из аналогоцифрового преобразователя АЦП 9, двух формирователей 10 и 11 кода координат, двух матричных умножителей 12 и 13, трех сумматоров 14-6 и двух схем 17 и 18 деления, и блок 19 преобразования кода координат 35 центра тяжести изображения в величину взаимного углового перемещения объектов. При помощи полупрозрачного зеркала 4 вершина расходящейся апертуры источника 1 излучения совмещена 4 ф с оптическим центром объектива 5 а Фоточувствительная поверхность Фотоприемника 7 - с его фокальной плоскостью. Выходы Фотоприемника 7 подключены к входам блока 8 определения ф 5 координат изображения, выходы которого подключены к входам блока 19 преобразования. Позиционно-чувствительный фотоприемник выполнен в виде матричного преобразователя свет-сигнал 50 на приборах с зарядовой связью, В блоке 8 определения координат иэображения выходы Формирователей 10 и 11 кода координат соединены с первыми входами матричных умножителей 12 и 55 13, вторые входы которых соединены с выходом АЦП 9 и входом сумматора 16, а выходы - с входами сумматоровУстройство работает следующим образом.Точечный излучатель 2 и конденсор 3 создают расходящийся пучок лучей, вершина которого совпадает с оптическим центром объектива 5. Отраженный от плоского отражателя б луч попадает в объектив 5 и, отразившись от полупрозрачного зеркала 4, фокусируется на фоточувствительной поверхности позиционно"чувствительного фотоприемника 7, представляющего собой телевизионный преобразователь свет-сигнал на основе фоточувствительной матрицы приборов с зарядовой связьюПЗС). Строчные и кадровые синхроимпульсы и видеосигналы с фотоприемника 7 поступают на входы блока 8 определения координат. Этот блок реализует алгоритм взвешенного суммирования при определении координат центра тяжести изображения точечного источника излуче- ния и щА 11и юА,"3 с 1,. А;,Ед;лУ - оценки координат центратяжести изображения точечного источника излучения,амплитуда сигнала дляотсчета с координатамиХ У;и - число строк растра;ш - число элементов вдольстроки,1Х = лу -где Х,А 14 и 15, выходы сумматоров 14 и 15соединены с первыми входами схем 17и 8 деления, вторые входы которыхсоединены с выходом третьего сумматора, Выходы схем 17 и 18 деленияявляются выходами блока 8 определения координат изображения, Входы формирователей 10 и 1 кода координати вход АЦП 9 являются входами строчных и кадровых синхроимпульсов и входом видеосигнала блока 8 определениякоординат изображения, Все составляющие части устройства размещены напервом объекте, кроме плоского отражателя б, который установлен на втором объекте в апертуре источника 1излучения.1270564 25 С выходов схем деления снимается цифровой код оценок координат центра тяжести изображения источника излучения Х и У, который дешифруется и отображается на индикаторной панели блока 19 преобразования в угловых единицах. Формула и з о б р е т ения Устройство для измерения взаимного углового перемещения двух объектов, содержащее источник излучения, объектив, позиционно-чувствительный фотоприемник, блок определения коСоставитель Ю.КурбатовРедактор Л.Пчелинская ТехредД,Сердюкова Корректор М. Шароши Заказ 6230/41 Тираж 670ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4о Сигналы с выходов фотоприемника 7 преобразуются формирователями О и 11 кода в двоичный код, который поступает на выходы первого 12 и второго 13 матричных умножителей и на сумматор 16, в котором формируетсяисуммаС выходов синхронизации ПЗС-датчика снимаются. сигналы управления раз верткой по строкам и кадру, на основе которых в формирователях 1 О и 11 кода координаты Х и У формируются в цифровой форме в коды координат Х, и У Эти коды поступают далее на 15 первый 12 и второй 13 матричные умно- жители, а результаты умножения подаются на первый 14 и второй 15 сумматоры, на выходах которых формируются соответственно цифровые коды сумм;О; ., йХ;1 с 1 сЕ;Е: я,рЦифровые коды указанных сумм с выходов первого 14 и второго 15 сумматоров поступают на первые входы ,первой 17 и второй 18 схем деления,на вторые входы которых с третьего сумматора 16 подается код суммыА;: 1: ординат иэображения и блок преобразования, устанавливаемые на первомобъекте, а также плоский отражатель,устанавливаемый на втором объектев апертуре источника излучения, фотоприемник размещен в фокальной плоскости объектива, выходы фотоприемника соединены с входами блока определения координат изображения, выходыкоторого подключены к блоку преобразования, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью увеличения диапазона измеряемых углов, дистанции,измерения и повышения точности, источник излучения выполнен с расходящейся апертурой, вершина которой совпа-дает с оптическим центром объектива,позиционно-чувствительный фотоприемник выполнен в виде матричного преобразователя на приборах с зарядовойсвязью, а блок определения координатизображения выполнен в виде аналогоцифрового преобразователя, двух формирователей кода координат, двух матричных умножителей, трех сумматорови двух схем деления, выходы первогои второго формирователей кода координат соединены с первыми входамисоответственно первого и второгоматричных умножителей, вторые входыкоторых соединены с выходом аналого-цифрового преобразователя и входом третьего сумматора, а выходыс входами соответственно первого ивторого сумматоров, выходы первогои второго сумматоров соединены спервыми входами соотвественно первой и второй схем деления, вторыевходы которых соединены с выходомтретьего сумматора, а выходы являются выходами блока определения.координат изображения, входы первого ивторого формирователей кода координат и вход аналого-цифрового преобразователя являются соответственновходами строчных и кадровых синхроимпульсов и входом видеосиганалаблока определения координат иэображения,