Устройство для определения местоположения объекта

Союз ьоветских Социалистических Республик(23) Приоритет М, Кл. б 01 В 19/3 Государствеиими комитет СССР делам изобретеии и открытийюл сания 30.06.7 та опуоликования о Авторыизобретеп Н. Преснухин, В. А. Бархоткин, Н, В. Воробьев, Л. М. Жаворонков и В, Н. Лапенко Московский институт электронной техники(71) Заявитель 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ ОБЪЕКТА Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в приборах для автоматической регистрации попаданий в мишень при стрельбе из пневматического и огнестрельного спортивного оружия.Известны устройства для определения местоположения объектов, содержащие источник сканирующего излучения и блок фотоприемников.Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее два измерительных канала, блок индикации рассогласования, вход которого соединен с выходами измерительных каналов, регистратор координат, вход которого соединен с выходом индикатора рассогласования, каждый измерительный канал содержит дифференциальный позиционно-чувствительный фотоприемник и две измерительных схемы, подключенные к выходам позиционно-чувствительного фотоприемника и включающие в себя гг-каскадный усилитель и п пиковых детекторов, каждый из которых подключен к выходу соответствующего каскада усилителя.Недостаток известного устройства заключается в низкой динамической точности и обусловлен инерционностью блока автоматической регулировки усиления, который приспособлен для работы с периодическими сигналами. Поскольку пролет объекта через плоскость мишени является процессом однократным, на вход фотоприемника 5 поступает лишь один импульс излучения, иблок автоматической регулировки усиления не успевает установить требуемое усиление усилителей, в результате чего положение объекта определяется неточно.10 Целью изобретения является повышениеточности определения местоположения объекта.Для этого в предлагаемом устройствекаждая измерительная схема снабжена 15 блоком пороговых элементов, входы которого соединены с выходами каскадов усилителя, регистром порядка, входы которого соединены с выходами блока пороговых элементов, дешифратором порядка, входы 20 которого соединены с выходами регистрапорядка, и гг управляемыми делителями напряжения, информационный вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего пикового детектора, управляющие 25 входы - с выходами дешифратора порядка, а выходы являются выходами измерительной схемы.На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства для определе ния местоположения объекта,Устройство для определения местоположения объекта содержит два измерительных канала 1 и 2, блок 3 индикации рассогласования, входы которого соединены с выходами измерительных каналов 1 и 2, а 5 выходы подключены к входам регистратора 4 координат, Каждый из измерительных каналов 1 и 2 содержит дифференциальный позиционно-чувствительный фотоприемник 5 и две измерительные схемы 6 и 7, под ключенные к выходам фотоприемника 5 и включающие в себя каскадный усилитель с каскадами 8, 9 и 10 усиления и пиковые детекторы 11, 12 и 13, каждый из которых связан с выходом соответствующего каска да 8, 9 и 10 усиления усилителя, Каждая измерительная схема 6 и 7 снабжена блоком 14 пороговых элементов, входы которого соединены с выходами каскадов 8, 9 и 10 усиления, Выходы блоков 14 подключе ны к входам регистров 15 порядка, связанных своими выходами с входами дешифраторов 16 порядка. В каждой измерительной схеме 6 и 7 к выходам пиковых детекторов 11, 12, 13 подключены информационные 25 входы управляемых делителей 17, 18 и 19 напряжения, управляющие входы которых подключены к выходам дешифраторов 16, а выходы соединены с входами блока 3 индикации рассогласования. 30Фотоприемники 5 расположены перед щитом с изображением мишени в безопасной зоне за пределами круга рассеяния точек попадания объектов в плоскости неподвижного луча, ширина которого превышает З 5 диаметр мишени. В той же плоскости находятся оптические оси объективов, фокусирующих изображение объекта на поверхности фотоприемников,Устройство для определения местополо жения объекта работает следующим образом.Объект, пролетающий через плоскость мишени, пересекает плоский луч и отражает часть падающей на него энергии. На фо топриемниках 5 формируются мгновенные изображения объекта в виде освещенных участков поверхности, Эти изображения делятся зонами раздела светочувствительных площадок на две части, равные между со бой только в случае попадания объекта в центр мишени. В момент пролета объекта через луч на выходах фотоприемников 5 возникают импульсы с амплитудойа,= КВ 1 (1) 55где 1( - интегральная чувствительностьфотоприемника;В - ширина изображения;1; - длина освещенных частей фотоприемника.Параметры отклонения объекта от центра мишени Р и Я, называемые в дальнейшем параметрами рассогласования, могут быть вычислены по формулам 65) а, - ,а,где Л =-а, +а, =-а, +а Значения аь необходимые для вычисления параметров Р и Я, измеряются в устройстве следующим образом, Импульсы с амплитудами а; поступают на входы измерительных схем 6 и 7, Если уровень входного сигнала недостаточен для насыщения 1-го каскада усилителя 8, 9 и 10, то на входе этого каскада появляется импульс с амплитудой У - . а;К,где 1( - коэффициент усиления каскада;1 - порядковый номер каскада, считая от входа усилителя,Если же 1-ый каскад насыщается сигналом, то амплитуда импульса на его выходе равна напряжению ограничения У,р В этом случае срабатывает связанный с данным каскадом пороговый элемент блока 14 и в соответствующем разряде регистра 15 записывается единица. Комбинация из единиц и нулей в регистре 15 образует код порядка 1 числа а а роль его мантиссы выполняет напряжение У, как это следует из выражения (3)(4) аю: Уг КЗначения Узапоминаются в пиковых детекторах 11, 12 и 13.На основании кодов 1, хранящихся в регистрах 15, дешифраторы 15 порядков формируют сигналы управления делителями 17, 18 и 19 напряжения в соответствии с условиями У, = такс(У)У, (У,. (5)Делители 17, 18 и 19 напряжения имеют неодинаковое число фиксированных значений коэффициентов передачи. После каждой вспышки излучения от объекта только в одном из них устанавливается ненулевой коэффициент передачи напряжения, причем номер этого делителя и величину коэффициента передачи указывает дешифратор 16 в соответствии с таблицейВыбранные в каждой измерительной схеме 6 и 7 напряжения оказываются приведенными к одному порядку, что дает право выполнять над ними операции сложения и вычитания. Расчет параметров Р и Я по формуле (2) выполняется в блоке индикации рассогласования 3, там же по известным значениям Р и Я вычисляются координаты Х и У точки пролета объекта через мишень, а результаты стрельбы регистрируются в блоке 4.670806 Формула изобретения Коэффипиент передачи делителя напряженияЯ состояния дешифратора 16 порядка 18 19 17 0 0 0 1 1/К 0 1,К00 015 Составитель А. КуликовРедактор О, Юркова Техред Н. Строганова Корректор Л. Брахи аказ 1698/1 Изд.391 Тираж 865 Подписное ПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд. 4/5Типография, пр. Сапунова,Благодаря введению управляемых делителей напряжения, блоков пороговых элементов регистраторов порядка и дешифраторов порядка устройство может опреде лять местоположение объекта по единственной вспышке отраженного от него излучения без динамических погрешностей. Благодаря высокой точности и быстродействию устройство обеспечивает спортсмену воз можность оперативно корректировать стрельбу на тренировках и в процессе пристрелки перед зачетными выстрелами, сокращает время анализа результатов и увеличивает пропускную способность стрелко вого тира. Устройство для определения местоположения объекта, содержащее два измерительных канала, блок индикации рассогласования, вход которого соединен с выходами измерительных каналов, регистратор координат, вход которого соединен с выходом блока индикации рассогласования, каждый измерительный канал содержит дифференциальный позиционно-чувствительный фото- приемник и две измерительные схемы, подключенные к выходам позиционно-чувствительного фотоприемника и включающие в себя п-каскадный усилитель и п пиковых детекторов, каждый из которых подключен к выходу соответствующего каскада усилителя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, каждая измерительная схема снабжена блоком пороговых элементов, входы которого соединены с выходами каскадов усилителя, регистром порядка, входы которого соединены с выходами блока пороговых элементов, дешифратором порядка, входы которого соединены с выходами регистра порядка, и и управляемыми делителями напряжения, информационный вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего пикового детектора, управляющие входы - с выходами дешифратора порядка, а выходы являются выходами измерительной схемы.