“способ автономного определения малых угловых перемещений обекта

пан"ся ОМГ И Е Союз СоветскикСоциалистическикРеспублик и 1664400 ИЗОВРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) П.риорнтет по делан изобретений и открытийДата опубликования описания 17.06.81(54) СПОСОБ АВТОНОМНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАЛЫХ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ОБЪЕКТАИзобретение относится к области пре- Это достигается тем, что луч мощцивионного обнаружения и измерения малых чого источника излучения, напримеругловых перемещений и может быть испорть- квантово-механическаго генератора,зовано, например, в системах дальней при помощи оптических средств расчленавигации для стабилизации курса. няют на три луча; один из которых наИзвестен способ использования "вих" правляют к экрану со щйлью по кратчайревого эффекта" для обнаружения медлен- шему пути, а два других - по контурамных вращательных движений, например, равной площади в протйвоположных на-корабля. Для этого применяют ойтичес"правлениях -так, чтобы они поочередкую "цепь" охватывающую контур пло- но при помощи коммутацииинтерферироЭф 1 Ещадь которого достаточно велика для то- вали с первым лучом, создавая на щелиго, чтобы заметить визуально или фото- модуляцию освещенности, которая приграфически вращение корабля по ннтерфе- . помощи фотопреобразователя и синхрон"ренции двух лучей, один из которых ного приемника образует на выходе поснаправлен по направлению вращения, а леднего сигнал, пропорциональный по15другой против, величине угловой скорости вращенияОднако такой способ имеет невысо объекта, а по фазе " направлению вра"кую точность индикации угловых пере- щения,мещений. Кроме того, устройство, осу- На чертеже изображена функциональществляющее этот способ, сложно, гро- ная схема устройства для осуществлемоздко по конструкции и имеет низкую ния предлагаемого способа.чувствительность, На поворотной платформе 1 установ. Цель изобретения - повышение чувст- лена оптическое устройства 2, оптичесвительности измерений, ки связанное через коммутатор 3 с эк"" низкочастотным узкополосным фильтром6, выход которого соединен с фазовымдискриминатором 7 соединенным с генер5ратором 8 коммутатора 3 и с усилителем сервопривода 9, связанного с поворотной платформой 1 через исполнительный двигатель 1 О с редуктором 11"Угловая скорость объекта определя Оется методом оптической интерферометрии путем измерения разности ходадвух световых лучей. Интерференционная картина на экране 4 образуетсяза счет взаимодействия двух лучей 15луча, прошедшего путь от точки А доГ, и одного из лучей, прошедших контур АБВГ или АДЕГ. При враЩении объекта, например, по .часовой стрелке,луч, прошедший контур АБВГ, будет совОпадать с направлением вращения, а луч,прошедший контур АДЕГ, направлен в протйвоположную сторону. За счет коммутации лучей коммутатором 3 с"частотой генератора 8 создается модуляция 25интерференционнойкартины на- экране вслучае абсолютного вращения платформы1, т.е. вращения относительно системы"отсчета, определяемой неподвижнымизвездами, Фототок фотоумножителя 5 призОэтом"становится периодической функцией, пропорциональной световому пото" " ку, проходящему через щель экрана 4,эФильтр 6 выделяет из этой функциигармоническую составляющую частоты З 5генератора 8. При помощи фазового дискриминатора 7 осуществляется селекциясигнала по направлению вращения объекта, который затем через сервоусили-тель 9 вызывает вращение исполнительно го двигателя 10 и через редуктор 11"вращение платформы в сторону, проти" воположную вращению объекта,Определение угловойскорости предлагаемым способом осуществляется с"45чувствительностью Я- где дЬС1 Ъ-, р 00 4разность хода двух световых лучей при вращении установки по часовой стрелке, а затем в противоположном направлении;С - скорость света;5 - проекция контура на плоскость, перпендикулярную к оси вращенияЧувствительность. обнаружения измерения малых разностей фаз может быть существенно повышена при помощи микрофазометрических измерений и доведена до величины порядка одной угловой секунды. Возможность измерения угловых скоростей порядка О,1- 0,01 град поэволяет испольэоватьчпредлагаемый способ при построении систем стабилизации курса.Формула изобретенияСпособ автономного определения малых угловых перемещений объекта, основанный на использовании эффекта Саньяка, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности измерений, луч мощного источника излучения, например квантовомеханического генератора, при помощи оптических средств расчленяют на три луча, один йз которых направляют к экрану со щелью по кратчайшему пути а два других - по контурам равной пло-.щади в противоположных направлениях так, чтобы они поочередно при помощи коммуетации интерферировали с первым лучом, создавая на щели модуляцию освещенности, которая при помощи фотопреобраэователя и синхронного приемника образует на выходе последнего сигнал, пропорциональный по величине угловой скорости вращения объекта, а по фазе - направлению вращения,664400 актор С.Суркова Техред А.Бабинец Корректор Л, Ив филиал ППП Патент , г. Ужгород, ул, Проектн/ Заказ 4523 18 Тираж 90 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и отк 113035, Москва, ЖРаушск