Звездный датчик

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51)5 6 01 С 21/ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) 1 гыд ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ К точной м(54) ЗВЕЗДНЫЙ ДАТЧИК Изобретение относится к звездным датчикам, преимущественно для навигации,Целью изобретения является повышение вероятности и опознавания путем увеличения числа формируемых параметров.На фиг,1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - блок определения эффективной длины волны.Устройство содержит 1 - входной объектив, 2 - дифракционная решетка на первой по ходу лучевой поверхности объектива 1,3 - первая фотоприемная матрица, 4 - вторая фотоприемная матрица, 5 - блок управления матрицами, 6 - блок вычисления координат, 7 - блок определения эффективной длины волны, 8 - блок вычитания, 9, 10 - видеоусилители, Матрицы 3 и 4 размещены в фокальной плоскости обьективэ 1. Секция накопления матрицы 3 размещена на оптической оси обьектива 1, а матрица 4 смещена в направлении перпендикулярном штрихам решетки 2, Величина смещения определяется известнь 1 м условием дифракции на решетке 2 и величиной фокусного(57) Изобретение относится к оптическому приборостроению и астронавигации. Целью является повышение вероятности опознавания. Изобретение позволяет увеличить вероятность опознавания объекта при известных его спектральных характеристиках эа счет того, что в звездном датчике. содержащем обьектив 1 и матричный фотоприемник 3, светоделитель выполнен в виде дифракционной решетки 2, а также введен вторичной матричный фотоприемник 4, блок определения эффективной длины волны 7 и блок вычитания 8. 1 э.п. ф-лы, 2 ил. расстояния объектива 1. Обе матрицы взаимно ориентированы строками и относительно штрихов решетки. Выходные регистры двух матриц ориентированы перпендикулярно ее штрихам, Блок управления 5 стандартный и не имеет особенностей. Он выполнен в виде известного генератора уп- а равляющих напряжений. Выходы упрэвле- О ния фаз генератора 5 подключены одновременно к соответствующим управляющим фазным входам первой 3 и второй 4 матриц. Выходной регистр первой матрицы 3 через видеоусилитель (ВУ) 9 подключен к Ф входу блока определения координат 6 (к (Л двум другим входам которого подключены строчные и кадровые тактовые выходы генератора 5, Выходы блока 6 являются двумя координатными выходами датчика. Выходной регистр второй матрицы 4 через видеоусилитель (ВУ) 10 подключен к входу блока определения положения эффективной длины волны 7, второй вход которого подключен к строчному тактовому) выходу генератора 5. Выход этого блока 7 и один извыходов блока 6, соответствующей координате вдоль направления выходного регистра матриц, подключены к двумя входам блока вычитания 8, выход которого является третьим выходом датчика.Блок 6 может быть. выполнен любым известным способом. В простейшем случае, он может быть организован в виде двух счетчиков для строчных и кадровых тактовых импульсов, Момент считывания координат фиксируется двумя блоками логики И на первые входы которых поступает сигнал с выхода блока из выходного регистра матрицы 3, а на вторые входы блоков И поступают тактовые строчные и кадровые импульсы от генератора 5. Выходы блоков И подключены к регистрам соответствующих счетчиков и выдают сигналсчитывания координат положения звезды в строке и кадре,Блок 7 поясняется на фиг.2 он содержит счетчик тактовых импульсов строки 9, пере- множитель 10 два сумматора 11 и 12 и блок деления 13. Выход счетчика 9 подключен к входу перемножителя 10, выход которого подключен к первому сумматору 11, Второй вход блока 10 и вход второго сумматора образуют вход блока 7, Выходы сумматоров 11 и 12 подключены к входам блока деления 13. Выход блока 13 является выходом всего блока 7,Звездный датчик функционирует следующим образом. Излучение от звезд приходит на вход обьектива 1 и дифрагирует на решетке 2. При этом в нулевом порядке дифракции формируется изображение участка звездного неба которое матрицей 3 преобразуется в электрические сигналы, На матрице 4 одновременно формируется изображение первого порядка дифракции в виде спектра эвезд вытянутого вдоль направления координатной оси соответствующей направлению выходного регистра, Генератор управляющих напряжений 5 обеспечивает перенос полученных изображений из секций наклонения матриц 3 и 4 в секции хранения и считывания их, выходного регистра путем формирования и подачи фазных управляющих импульсов известным образом для переноса заряда в матрице.Дискретизированное иэображение звездного неба из матрицы 3 поступает в блок определения координат положения звезд последовательно строка за строкой через выходной регистр. Это позволяет определить положение подсчетов тактовых импульсов в строке и числа выведенных строк.Дискретиэированное иэображение строки ориентированной вдоль спектра поступает из матриц 4 в блок 7, который опре деляет координату эффективной длины волны в спектре следующим образом Х=Е",, Ех где Х - порядковый номер элемента строки,Ех - сигнал соответствующего элементастроки. 10 15 На вход блока 8 поступает координата положения звезды в строке Х из блока 6 и координата Х 1 определенная в блоке 7.Блок 8 осуществляет вычитание координат и формирует признаковый параметр ЛХ-Х- ХЯ для звезды, Этот параметр стандартизируется для устройств с заданными параметрами решетки и объектива и характеризует спектральный класс излучениязвезды определяемый по эффективной дли 20 не волны для используемого фотоприемника 4,Поскольку блок 7 суммирует сигнал дифрагированного излучения, то при соответствующем выборе характеристик решетки 2,25 экспонирование и вывод видеоинформацииможно выполнять одновременно для двухматриц 3 и 4, Дополнительные возможностирегулирования сигналов дают усилителиподключаемые на выходе матриц, При необ 30 ходимости, может быть организовано раздельное управление секциями накопленийдвух матриц известными средствами.Предложенное решение позволяет одновременно с определением координат35 звезд формировать признак характеризующий спектр излучения звезды одним параметром связанным с эффективной длинойволны. Это позволяет отбирать звезды,уменьшая объем перебора при опознавании40 по угловым расстояниям, идентифицировать звезды ло спектру излучения, увеличить размерность описания, В результатеповышается быстродействие, точность и надежность опознавания, снижается вероят 45 ность появления ошибки.Формула изобретения1. Звездный датчик, содержащий размещенный на входе светоделитель, обьектив иразмещенный в фокальной плоскости на оп 50 тической оси матричный ПЭС фотоприемник, генератор управляющих напряжений иблок определения координат, подключенный к выходам генератора управляющих напряжений, а выходной регистр через55 видеоусилитель подключен к блоку определения координат, два выхода которого являются выходами датчика, о тли ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения вероятностиопознавания путем увеличения числа фор1827545 и Составитель И.АндриановаРедактор В.Трубченко Техред М,Моргентал Корректор М.Керецман аз 2353ВНИИ Тираж Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 мируемых параметров, сеетоделитель выполнен в виде дифракционной решетки. размещенной на первой по ходу излучения поверхности объектива. введен второй матричный фотоприемник, аналогичный пер вому, второй видеоусилитель, блок определения положения эффективной длины волны в спектре, блок вычитания, при этом второй фотоприемник смещен в фокальной плоскости объектива в направле нии, перпендикулярном штрихам решетки, оба фотоприемника одинаково ориентированы направлением строк, а выходные регистры матричных фотоприемников ориентированы перпендикулярно штрихам 15 решетки, причем управляющие входы втерого фотоприемника подключены к выходам генератора управляющих напряжений, а выходной регистр второго фотоприемника подключен через второй видеоусилитель к 20 входу блока оп ределения положения эффективной длины волны, выход которого подключен к первому входу блока вычитания, второй вход которого подключен к соответствующему выходу блока определения координат, выход блока вычитания является третьим выходом устройства. 2. Датчик по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что блок определения положения эффективной длины волны содержит два сумматора, счетчик тактовых импульсов строки, перемножитель и блок деления вход одного из сумматоров совмещен с входом блока, а вход другого подключен к этому входу через перемножитель. второй вход которого подключен к выходу счетчика тактовых импульсов строи, а выходы сумматоров подключены к двумя входам блока деления. выход которого является выходом блока,