Высотомер-автомат

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬС Бюл.М 35ий институт инженеров офотосъемки и картогр 2(57) Изобретение относится к инженерной геодезии, в частности к автоматизации измерений превышений точек местности, Цель изобретения - повышение точности измерений. Высотомер- автомат содержит маятниковую систему 1 с демпфирующими блоками 2, 3, отражающий элемент 4, укрепленный на конце маятника 1, .оптико-электронную систему измерения углового положения маятника, электронно-лучевую трубку 12, блок развертки 13, блок 14 формирования опорной координаты, датчик 15 угла наклона платформы, датчик1509 3пути 16, интегратор пути 17, опорный генератор 18, счетчик превышений 19Все устройство расположено на подвиж ной платформе. Измерение углового положения прибора относительно задаваемой маятником местной вертикали осуществляется совокупностью расположенных на одной оптической оси электронно-лучевой трубки 12, светоделите 5 1 О ли 6, формирующего объектива 5, вплоскости изображения которого расположен маятник 1 с отражающим элементом 4, а также расположенные надругой оптической оси по разную сторону от светоделителя 6 и оптическисвязанные с ним два фотоприемника8, 11 со своими оптическими системами7, 9. 1 ил.Изобретение относится к инженерной геодезии и может быть использовано при автоматизированном измерениивзаимных превышений точек местностив составе подвижных средств. 20Цель изобретения - повышение точности измерений.На чертеже представлена структурная схема высотомера,Высотомер содержит маятник 1 с 25пластиной 2 демпфирования, котораяперемещается в зазоре магнита 3, отражающая марка 4, например зеркало,закрепленное на конце маятника 1, формирующий. объектив 5, светоделитель 6, 30например полупрозрачное зеркало,коллектив 7 собирающий лучи на первыйфотоприемник 8, фокусирующий объектив 9, диафрагму 10, второй позиционно-чувствительный фотоприемник 11,электронно-лучевую трубку 12, блок13 развертки, блок 14 формированияопорной координаты, датчик 15 угланаклона платформы, датчик 16 пути,интегратор 17 пути, опорный генератор 4018, счетчик 19 превышений. Все устройство расположено на подвижной плат.форме (не показана),Устройство работает следующимобразом. 45С помощью маятника 1 в устройствеобеспечивается формирование местнойвертикали относительно корпуса прибора и соответственно относительно платформы подвижного средства, на которой расположен высотомер. При накло"не платформы за счет наклона местности маятник 1 также отклоняется натот же угол относительно нулевогоположения. Спомощью блока 13 развертки на экране ЭЛТ 12 формируетсясветовое пятно, перемещающееся подуге окружности, эквивалентный центркоторой совпадает с осью вращения маятника 1, Круговая развертка светового пятна может быть обеспечена известными способами, например с помощью двух синусоидальных напряжений, подаваемых на Х, У пластины ЭЛТ 12 и сдвинутых по фазе на и /2,Сфокусированное изображение светового пятна на экране ЭЛТ 12 формируется в плоскости изображения формирующегося объектива 5, Плоскость вращения маятника 1 с размещенным на его конце отражающим элементом (зеркалом) 4 совпадает с плоскостью изображения объектива 5. Для .обеспечения высокой точности измерений линейные размеры зеркала 4 согласованы с размерами изображения сфокусированного пятна ЭЛТ 12.При пересечении световым пятном зеркала 4 световые лучи от него отражаются в объектив 5 и через светоделитель 6, коллектив 7 попадают на светочувствительную поверхность фотоприемника 8, например ФЗУ. В момент прохождения бегущего светового пятна через зеркало 4 на выходе фотоприемника 8 формируется электрический импульс, который подается на второй вход счетчика 19 превышений.С помощью другого фотоприемника 11 с расположенными перед ним объективом 9 и диафрагмой 10 Формируется импульс, соответствующий нулевому положению угла отклонения маятника 1. Диафрагма 10 расположена так, что при отстствии наклона местности (угол наклона маятника 1 Ы = О) импульсы, сформированные фотоприемниками 8 и 11, совпадают во времени, При М, М 0 и заданной угловой скорости. перемещения бегущего пятна на экране ЭЛТ 12 временной сдвиг между импульсами фотоприемников 8 и 11 пропорционален углу отклонения маятника 1.55 где И в . угловая скорость световогопятна.11 ри равномерном движении подвижного5 средства а(С) = О и отсутствии перекоса платформы относительно колесных .пар =0) опорный импульс нулевого положения проходит беэ временныхО задержек через блок 14 формирования опорной координаты поступает на первый вход счетчика 19 превышений На третий вход счетчика 19 превышений поступают импульсы с датчика 16 пути, а на четвертый вход синхронизирующие импульсы высокой частоты от опорного стабильного генератора 18, например кварцевого. В счетчике 19 превышений известными способами с помощью цифро О вых счетчиков и других логических схем обеспечивается формирование выходного цифрового сигнала, пропорционального текущему превышению местности относительно предыдущей опорной точки по закон иФДН =Ы, Д 8"где Ьс, - величина угла наклона местности на элементарном -мучастке пути;ДБ; - величина элементарногоучастка пути.Опорный генератор 18 обеспечивает синхронизацию работы основных узлов высотомера: блока 13 развертки, блока формирования опорной координаты и интегратора 17 пути.Датчик 16 пути располагается на оси вращения колеса подвижного средства либо механически связывается с ней через соответствующую кинематическую передачу. При равноускоренном движении подвижного средства маятник 1 отклоняется на дополнительный угол Ай,за счет действия сил инерции. С помощью интегратора 17 пути иэ числа импульсного кода пути формируется цифровой код пропорциональный величине продольного ускорения подвижной фпатформы где К - коэффициент пропорциональностиа - величина продольного ускорения,6В качестве интегратора пути можетбыть использован, например, измеритель периода следования импульсов,осуществляющих измерение двух соседнихпериодов следования, выделения ихразности и запоминания этой разностив выходном регистре, Этот код поступает в блок 14 опорной координаты, гдес помощью соответствующих цифровыхсхем вызывается временной сдвиг опор-кого импульса от фотоприемника 11на величину, пропорциональную углуотклонения маятника 1 эа счет ускорения -; и знака, совпадающего со знакомдополнительного отклонения маятника1. Различные удары и толчки платформы компенсируются демпфирующей системой маятника 1 - демпфирующей пластиной 3, которая движется в магнитномполе постоянного магнита 2.При наклоне платформы, на которойразмещен высотомер, с помощью преобразователя угол - код датчика 15 наклона платформы осуществляется формирование кода, который также, как икод с выхода блока 17, вызывает смещение во времени опорного импульса,формируемого в блоке 14 опорнойкоординаты на время, пропорциональноеуглу наклона платформы, относительноколесных пар и со знаком, противоположным дополнительному углу смещениямаятника,А К,Таким образом, блок 14 опорнойкоординаты осуществляет функциюуправляемой временной задержки импуль"са нулевого положения маятника икомпенсирует электронным образом влияние продольных ускорений, возникающих при разгоне и торможении подвижного средства, и также компенсируетсявлияние наклонов платформы относительно колес на точность измерения превышений,Формула изобретения Высотомер-автомат, содержащий маятниковую систему с магнитным демпфером, расположенную на платформе, датчик пути, опорный генератор и счетчик превь 1 шений, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью повышения точности, он снабжен расположенными наодной ойтической оси электронно-лучевой трубкой с блоком развертки,светоделителем, формирующим объективом, оптической отражающей маркой,1509591 Составитель Б,.Вихрев Техред И.Верес Корректор Н.Борисова Редактор С,Патрушева Подписное Тираж 683 Заказ 5789/31 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 на маятнике, расположенными на другой оптической оси и оптически связанные со светоделителем, первым фотоприемником с коллективом вторым позициЭ5 онно-чувствительным фотоприемником с фокусирующим объективом и диафрагмой, а также блоком формирования опорной координаты, датчиком наклона платформы и интегратором пути, блок формирования опорной координаты связан первым входом с вторым фотоприемником,вторым входом с опорным генератором,третьим входом с датчиком наклонаплатформы, четвертым входом с интегратором пути, который связан с опорным генераторОм и датчиком пути,счетчик превышений связан первым входом с выходом блока опорной координаты, вторым входом с первым фотоприемником, третьим входом с датчиком пути,четвертым входом с опорным генераторомкоторый связан с блоком развертки.